NPT系综Monte Carlo分子模拟方法的改进

通过调节体系密度使得体系的瞬时压力保持恒定,从而实现 NPT 系综的 Monte Carlo 分子模拟。对 Lennard-Jones 流体的模拟结果表明,该方法与现行的 NPT 系综模拟方法相比具有更快的收敛速度。本文应用改进的方法对 Ar-Kr 混合物的热力学性质进行了模拟。     

Ar－Kr二元体系超额Gibbs自由能的分子模拟

应用作者提出的逐级取样方法于ＮＰＴ正则系综，提出了有效求取流体混合物超额Ｇｉｂｂｓ自由能的模拟方法。应用该方法模拟了Ａｒ－Ｋｒ二元流体混合物、求得了Ｔ＝１１５．８Ｋ，Ｐ＝０时整个组成范围的超额Ｇｉｂｂｓ自由能，这些结果与ＭｃＤｏｎａｌｄ采用常规ＮＰＴＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ模拟方法得到的近似结果在误差范围内相符。在交叉势能混合参数ζ＝０．９８９时，模拟结果与实验结果一致。     

巨正则系综Monte Carlo方法模拟甲烷在活性炭孔中的吸附存储

用巨正则系综MonteCarlo方法模拟了甲烷在活性炭孔中的吸附行为 .在此模拟中 ,甲烷分子采用单点LJ球型分子模型 ,狭缝活性炭孔墙采用 1 0 4 3模型 .在低温时 (T =74 0 5K) ,模拟并观察到了甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附、脱附以及毛细凝聚现象 ,得到了吸附等温线和孔中流体的局部密度轮廓图 .同时 ,把所得的数据与Jiang、Rhykerd和Gubbins的模拟结果进行了比较 ,结果表明 ,模拟方法是正确的 .在此基础上 ,进一步模拟了常温下 (T =30 0K)甲烷分子在狭缝活性炭孔中的吸附存储行为 ,得到了常温下甲烷在不同孔宽活性炭孔中的吸附等温线、有效存储量随压力变化的图像以及有效存储量随孔宽变化的图像 ,并求出了狭缝孔吸附存储甲烷的最佳孔宽和合理的吸附压力 .     

链状分子系统相平衡的Monte Carlo模拟

应用修正的Widom试验粒子方法在三维立方格子中计算了链节数分别为r=1,2,4,8的链状分子在不同温度、密度下的剩余化学位,然后运用热力学关系计算了以上系统在不同温度、密度下的化学位、压力和压缩因子,并求得系统的相平衡曲线和临界点。模拟结果与Flory-Huggins理论、Freed的格子场理论及胡英等工作的结果进行了比较。发现Freed理论和胡英等的工作都能较好地描述链状分子系统的相平衡行为。     

模型流体超额Gibbs自由能的计算机分子模拟方法

<正>通过计算机分子模拟,可以直接得到体系的一些与其内分子的空间坐标有关的力学性质, 如内能、压力和密度等。然而要直接计算体系的与墒有关的性质,如GibbS自由能,目前仍十 分困难。     

无规共聚高分子溶液相平衡的Monte Carlo模拟

引　言近年来 ,随着计算机硬件能力的不断提高和新的模拟方法的不断涌现 ,对于高分子溶液的相平衡问题的计算机模拟研究取得了很大的进展 ,但大多将注意力放在如何改进模拟方法以获得更长的均聚高分子溶液的相平衡数据 ,以检验Ｆｌｏｒｙ -Ｈｕｇｇｉｎｓ理论、修正Ｆｒｅｅｄ理论等的有效性 .如Ｍａｄｄｅｎ等[1]曾利用蛇行法 (ｒｅｐｔａｔｉｏｎ)和伪动态模拟算法( ｐｓｅｕｄｏｋｉｎｅｔｉｃｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ)、Ｍａｃｋｉｅ等[2 ]在邻位数Ｚｎ=2 6的格子模型上用Ｇｉｂｂｓ系综法、Ｗｉｌｄｉｎｇ等[3]用键长涨…     

凝胶网络中溶质分子扩散特性的Monte Carlo模拟

基于凝胶的三维网络模型 ,利用MonteCarlo模拟研究了凝胶网络中溶质分子的扩散特性 ,考察溶质分子与网络纤维之间引力和斥力对溶质分子扩散特性的影响 .发现凝胶网络中溶质分子的运动不是Markoff过程 ,具有明显的相关性 .溶质分子越大 ,其运动的异常扩散指数越大 ,相关性越强 .当溶质分子和凝胶网络纤维之间存在引力和斥力等相互作用时 ,溶质分子的运动受到明显阻滞 ,扩散系数显著降低 .增强相互作用和减小溶质分子尺寸均可增强相互作用对溶质分子扩散的阻滞作用     

丙烯腈共聚物序列分布的Monte Carlo模拟

通过Monte Carlo方法，对不同共聚单体的聚丙烯腈组成进行了模拟。通过比较．与文献中提供的实验结果基本一致。同时模拟了衣康酸(1A)、丙烯酸(AA)、甲基丙烯酸(MAA)分别与丙烯腈(AN)在不同配比下共聚物的序列分布，结果表明：在Monte Carlo模型中，可以通过控制单体的配比来控制序列分布，而在实际的合成中，要获得均匀的序列结构，就可以通过降低第二单体投料比法或滴加单体法来实现。     

超临界正己烷-甲醇体系的Monte Carlo模拟

引言一氧化碳加氢合成甲醇虽已实现工业化生产,但反应过程中存在的热力学平衡及传热限制的问题并未彻底解决．超临界流体由于具有许多独特的性质,已引起广泛的关注．钟炳等将超临界流体正己烷引入甲醇合成反应,在解决上述两大难题方面取得了进展．目前,文献中针对该体系的有关实验数据还很缺乏,因此,计算机模拟技术不失为获得该体系溶液结构性质的一种较好的方法．Jorgensen以及Debenedetti在溶液的计算机模拟方面做了大量的工作,对有关溶液中分子之间的相互作用进行了详细的分析,但针对正己烷-甲醇体系,特别是超临界条件下该体系…     

用NVT系综Monte Carlo方法模拟苯在超临界水中的亲水性

用NVT系综MonteCarlo方法模拟了苯分子在常温及超临界条件下水溶液中的径向分布函数及微观结构图像 .模拟中 ,水采用SPC势能模型 ,苯分子采用单点LJ球型分子模型 .模拟时应用Metropolis抽样及周期边界条件 .应用Ewald方法考虑了水分子间的电荷长程作用 .考虑了 1 0个不同的模拟条件 ,得到了苯与水分子间的径向分布函数图 ,分析了苯在超临界水中的亲水性质随温度、密度及组成的变化 .通过分析得出了苯在超临界水中亲水的结论 ,并推荐了较为适宜的亲水超临界条件 .     

平板狭缝中两嵌段共聚高分子微观相变的Monte Carlo模拟

采用改进的键长涨落空穴扩散算法对平板狭缝中的对称两嵌段共聚高分子熔体的微相分离形态、密度分布以及结构因子进行了MonteCarlo(MC)模拟 .模拟结果表明 :在不同性质壁面的平板狭缝中对称两嵌段共聚高分子熔体的微相结构都是层状的 ,但其取向由壁面性质决定 ,对称中性壁面形成垂直于壁面的层状结构 ,对称选择性吸引壁面以及非对称的选择性吸引和选择性排斥壁面组合导致平行于壁面的层状结构 ,而非对称的选择性吸引和中性壁面的组合形成的层状结构 ,在吸引壁一侧平行于壁面、在中性壁一侧则垂直于壁面 .对结构因子的计算表明对称体系微相结构主要取决于外场的对称性     

Monte Carlo法模拟球形-线性Lennard-Jones流体混合物

本文用Monte Carlo方法对球形-线性Lennard-Jones流体混合物进行了计算机模拟。推导出含有该类线性分子的体系能量、压力和化学位的长程校正公式,并用于NPT系综模拟,研究了组成对体系物性的影响,为进一步模拟链状分子及聚合物体系打下基础。     

MONTE CARLO SIMULATION OF AGGREGATION PROCESSES STRUCTURAL PROPERTIES OF DEPOSITIONAL AGGREGATES

The usefulness of Monte Carlo simulation of aggregation phenomena is discussed and applied in analysis of the structure of particle deposits. The structural properties of depositional aggregates in single and multiparticle regimes are obtained and expressed in terms of fractal geometrical concepts. These properties are related to the Peclet number and to the concentration in the non-aggregate (vapour) phase. The topological properties of the aggregates are obtained from random walk simulation, thus confirming the anomalous properties of these structures, even in the case of multiparticle simulations, i.e. for high values of the concentration in the vapour phase.     

加速Monte Carlo分子模拟收敛的能量选择取样法

为提高Monte Carlo分子模拟的取样效率,加速模拟过程的收敛,本文提出了根据粒子能量进行取样的方法。通过对凝固点附近的L-J流体的模拟,将能量选择取样法与Metropolis取样法以及力偏倚取样法的收敛性和模拟结果作了比较,表明能量选择取样法的收敛速度显著高于Metropolis取样法,与力偏倚取样法相当,而计算量比力偏倚取样法小。     

TESTS FOR FRACTIONAL INTEGRATION:A MONTE CARLO INVESTIGATION

Abstract. The performance of the Geweke-Porter-Hudak (GPH) test, the modified rescaled range (MRR) test and two Lagrange multiplier (LM) type tests for fractional integration in small samples is examined using Monte Carlo methods. Both the GPH and MRR tests are found to be robust to moderate autoregressive moving-average components, autoregressive conditional heteroskedasticity effects and shifts in the variance. However, these two tests are sensitive to large autoregressive moving-average components and shifts in the mean. It is also found that the LM tests are sensitive to deviations from the null hypothesis. As an illustration, the GPH test is applied to two economic data series.     

ADSORPTION OF POLAR AND NONPOLAR FLUIDS IN FINITE-LENGTH CARBON SLIT PORE: A MONTE CARLO SIMULATION STUDY

A grand canonical Monte Carlo simulation (GCMC) method is used to study adsorption in a carbon slit pore of finite length. Methane is used as a model for the nonpolar molecule, while the polar molecule is modeled as water. The behavior of a nonpolar molecule in the finite-length pore is investigated and compared with that obtained for a commonly used infinite slit pore. The adsorption of methane in the finite pore is significantly different from that in the infinite pore, both the capacity and the hysteresis loop. In addition to nonpolar molecules, the adsorption of water in finite pores has also been studied. The adsorption of water on activated carbon is very complex, and it strongly depends on the concentration as well as the position of the functional groups in the pore. For both cases of nonpolar and polar fluids, effects of pore size on the behavior of adsorption isotherms are also investigated.     

Gibbs系综蒙特卡罗方法模拟相平衡研究进展

Gibbs系综蒙特卡罗方法（简称GEMC）作为一种计算纯物质及混合物相平衡的模拟手段已经发展得较为成熟。本文描述了GEMC方法的基本原理和发展概况,介绍和评价了与GEMC方法紧密相关的力场,以第六届工业流体性质模拟挑战赛结果为例说明了GEMC模拟方法的有效性,并分类评述了国内外GEMC方法用于纯物质和混合物物系相平衡数据计算的发展情况。同时指出了GEMC方法的局限性,并展望了其未来的发展 趋势。     

AZEOTROPE PREDICTION BY MONTE CARLO MOLECULAR SIMULATION

This article presents a methodology for checking the existence of the azeotrope and computing its composition, density, and pressure at a given temperature by integrating chemical engineering insights with molecular simulation principles. Liquid-vapor equilibrium points are computed by molecular simulations using the Gibbs ensemble Monte Carlo (GEMC) method at constant volume. The appearance of the azeotropic point is marked by a shift of the equilibrium constant from one side of the unity to the other. After each GEMC simulation, an identity change move is derived in the grand canonical ensemble to progress towards the azeotrope along the equilibrium curve. The effectiveness of the proposed methodology is successfully tested for several binary Lennard-Jones mixtures reported in the literature.     

THE PREDICTIVE PERFORMANCE OF THREE AUTOREGRESSIVE MOVING-AVERAGE MODELS:A MONTE CARLO INVESTIGATION

Abstract. The relative accuracy of point and interval forecasts from three related autoregressive moving-average (ARMA) models—multivariate, univariate, and transfer function—is evaluated in this study. It is found that the multivariate models produce the most accurate one- and three-step-ahead point forecasts of nonindependent series. However, the most accurate point forecasts of independent series are generated by the univariate models. Compared with the multivariate models, the transfer function predictions are relatively unreliable, but with the appropriate restrictions they are superior to the univariate forecasts in certain cases. Interval forecasts from the correctly specified models are reliable indicators of forecast dispersion.     

甲烷、苯无限稀释水溶液亨利常数的Monte Carlo分子模拟计算

用偶合参数热力学积分NPF系综法对甲烷和苯常温常压下在无限稀释水溶液中的化学势及亨利常数进行计算机模拟。模拟中采用周期边界条件、优先抽样方法。水的势能采用TIP4P,甲烷和苯则采用OPLS模型,并用Ewald方法对水分子问电荷作用进行长程校正。模拟与实验结果相比较表明所应用的方法有较好的预测能力,并可正确描述水溶液的微观结构。