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以模拟气体泄漏后粒子的布朗运动状态
发布日期:2021-05-18     浏览次数:78
核心提示:2.1.1 等温模型本文考虑了氢气-空气云团扩散、氦气扩散以及两者混合扩散三种等温扩散模型,粒子随机生成在立方模拟盒子中,模拟盒子采用周期性边界条
 

2.1.1  等温模型

本文考虑了氢气-空气云团扩散、氦气扩散以及两者混合扩散三种等温扩散模型,粒子随机生成在立方模拟盒子中,模拟盒子采用周期性边界条件,以模拟气体泄漏后粒子的布朗运动状态。模拟体系采用正则(NVT)系综,前2 ns用于平衡演化,后8 ns用于数据统计,时间步长为0.1 fs。

对于氢气-空气云团扩散模型,为氢气-空气云团扩散模型的粒子示意图。模拟中使用langevin控温方法,分别设置300 K、250 K、200 K、150 K、125 K和100 K六组不同温度进行模拟,不同温度下的系统,根据理想气体状态方程,随温度相应改变立方模拟盒子的尺寸,以维持不同温度下模拟过程中压力恒定为1 atm。为了模拟实际情况下氢气泄漏后氢气-空气的混合物,氢气-空气云团中粒子数比例为H2:Air=9:1(其中Air中N2:O2=4:1)。对于氦气扩散模型,模拟体系只包含一定数量的氦气分子,压力、温度和模拟盒子尺寸与氢气-空气云团模型一致。

 
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