湿空气性质及相变的分子动力学模拟和实验研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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湿空气性质及相变的分子动力学模拟和实验研究

项目名称：湿空气性质及相变的分子动力学模拟和实验研究
项目类别：面上项目
批准号：50376077
申请代码：E060101
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：刘朝
负责人职称：教授
依托单位：重庆大学
批准年度：2003

中文摘要：

本课题采用分子动力学模拟方法研究高温高压湿空气中水蒸汽分子与其它气体分子的相互作用特性，确定湿空气气体的热力学性质参数，根据数值模拟结果和热力学理论，拟合得到描述湿空气的状态方程。用分形理论和光学方法获取高温高压湿空气凝结过程中，凝结液粒表面的分维数，并与液粒的有关参数（如液粒直径、表面张力等）相关联，确定蒸汽凝结过程规律和液粒成长关系。研究结果将对新型热力循环燃气轮机系统的设计、性能改进，提供坚实的理论依据，同时发展测试物性参数的新光测技术。

中文主题词：湿空气，状态方程，分子动力学模拟、相变

英文摘要：

moist air,equation of state,mo

英文主题词： moist air,equation of state,mo

结论摘要：

针对湿空气透平（HAT）和压缩空气储能系统（CAES）中湿空气不能再被看作理想气体情况，采用分子动力学模拟方法研究高温高压湿空气中水蒸汽分子与其它气体分子的相互作用特性，确定了湿空气的热力学性质参数，得到了维里状态方程。同时提出了一个新的四参数对比态状态方程用于计算湿空气的热力学性质参数。用分形理论方法研究了水蒸汽均匀核化凝结过程，获取了凝结液粒表面的分维数。研究结果将对新型热力系统的设计、性能改进，提供坚实的理论依据。本项目取得的主要成果如下利用新的立方型状态方程预测高温高压下饱和湿空气热力学性质；引入一个扩展对应态参数，改善了水和湿空气第二、三维里系数在整个温度区的计算精度，提出了适合计算高温高压湿空气热力学性质的对应态维里方程；提出了维里压力公式矫正计算方法；拟合得到了一定含湿量下维里状态方程的第二、第三维里系数B、C的关联公式；提出了一种新的恒壁温固壁加热模型，用分子动力学模拟方法研究了固壁与液体之间的快速加热机理；确定了均匀核化过程，蒸汽凝结核长大过程的表面分维数的变化规律。本项目发表论文20篇，培养硕士2名。

成果综合统计