Gibbs系综蒙特卡罗方法模拟相平衡研究进展.pdfVIP

学兔兔 化 工 进 展 2012年第31卷第8期 CHEMICAL INDUSTRY AND ENGIN EERING PROGRESS Gibbs系综蒙特卡罗方法模拟相平衡研究进展 惠 丰，张敏华，马 静 (天津大学石油化工技术开发中心绿色合成与转化教育部重点实验室，天津 300072) 摘 要：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。 关键词：分子模拟；Gibbs系综；蒙特卡罗；相平衡；力场 中图分类号：O 641_3；O 642．4 2 文献标志码：A 文章编号：1000—6613(2012)08—1677—08 Advancement on Gibbs ensemble Monte Carlo simulation on fluid phase equilibrium HUIFeng，ZHANG Minhua，MA Jing (Key Laboratory of Green Synthesis Conversion，RD Center for Petrochemical Technology，Tianjin 300072，China) Abstraet：Gibbs ensemble Monte Carlo(GEMC)is used to predict fluid phase equilibria．The basis of GEMC method iS first introduced．Force fields are important to GEMC．Diff．erent kinds of force fields are reviewed．The effectiveness of GEMC prediction on fluid phase equilibria iS discussed．And then， examples in which GEMC is used to provide pure component properties and phase behavior of mixtures are given．In addition，the developments Of GEMC in China are specially addressed；the current limitations and possible improvements of Gibbs ensemble Monte Carlo methods are also discussed． Key words：molecular simulation：Gibbs ensemble；Monte Carlo；equilibrium；force field 从分子水平来研究化工过程及产品的开发和 的限制。建立在统计热力学理论基础上的分子模拟 设计是2l世纪化学工程发展的重要方向之一【Jj。相 方法，其输入信息为分子间势能模型，即用于描述 平衡数据是化工研究、设计和生产中非常重要的基 分子间相互作用的分子力场。分子模拟方法可以根 础数据。传统上，这些数据是根据实验手段获得的， 据分子力场直接从微观状态分布出发，对纯物质及 但是实验中有可能受到实验条件、体系稳定性等的