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作者：贾会伦;刘思琦;张海洋;高波;
单位：中国科学院理化技术研究所低温科学与技术全国重点实验室;中国科学院理化技术研究所中法低温计量科学与技术国际联合实验室;中国科学院大学;东北大学冶金学院;
摘要：为解决分子力场势能函数中分子间相互作用的Lennard-Jones参数难以准确求取的问题，以1990年国际温标所定义的低温固定点工质氩为例，提出一种基于势能参数-临界特性量效规律的分子力场Lennard-Jones参数优化方法。基于吉布斯系综蒙特卡罗方法，利用Trappe-ua和COMPASS两种力场对氩的气液相平衡开展了分子模拟研究，得到初步模拟结果。通过参数扰动法进行两势能参数对饱和气液相密度、饱和蒸气压和蒸发焓影响的定性分析，进一步通过定量分析构建了COMPASS力场势能参数与临界特性间的函数关系，将实验临界值代入确定了优化的COMPASS力场的Lennard-Jones参数。利用优化的参数重新编写力场进行模拟验证。结果表明，对于COMPASS力场而言，氩的饱和气液相密度、蒸气压及蒸发焓模拟精度显著提升，与Refprop 9.1软件计算值的平均绝对相对偏差由27%降到了18%,可为低温区其他固定点工质气液相平衡的分子力场Lennard-Jones参数优化提供参考。
关键词：氩;;低温固定点;;气液相平衡;;吉布斯系综蒙特卡罗方法
基金资助：国家重点研发计划资助项目(2022YFE0116100);; 国家自然科学基金资助项目(52125602);; 中国科学院青年创新促进会资助项目(2022028)
