超临界二氧化碳类液-类气区边界线数值分析

• 作者: 孙辉 刘婧楠 章立新 杨其国 高明
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 分子动力学 超临界二氧化碳 Widom线 类液-类气区
• 年，卷（期）: 2022,（4）
• 所属期刊栏目: 总论|GENERAL
• 页码范围: 1-7
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211464

摘要

超临界二氧化碳(S-CO2)因在萃取、沉淀、热力循环及化学反应等方面有着十分广阔的应用前景,逐渐成为学术界的重要研究课题.由于在近临界区,可以观察到随温度或压力变化出现大量的物性异变现象,使得各国学者对流体临界点附近区域的研究产生了浓厚兴趣.随着分子动力学模拟技术的快速发展,该技术可辅助传统实验方法用于研究近临界流体的相关物性.为确定S-CO2在近临界区Widom线范围及类液-类气区的分子结构特征,本文通过分子动力学模拟技术结合聚类分析,研究了温度和压力范围分别在300—350 K和5.5—18.5 MPa下,CO2密度时间序列变异系数及偏度同Widom线和类液-类气区间的关系.结果表明:S-CO2在近临界区Widom线的确定可通过连接密度时间序列曲线变异系数极大值点来确定,Widom线沿着临界点开始延伸直到350 K时停止;S-CO2类液区和类气区的分子分布结构可以用数密度分布的偏度来区分,偏度在类气态时为正值,在类液态时为负值,而在Widom线上达到最大值.