小分子气体在液压油中扩散行为分子动力学研究.pdf

HydraulicsPneumatics Seals／No．12．2014 doi：lO．3969j／．issn．1008—0813．2014．12．011 小分子气体在液压油中扩散行为的分子动力学研究 安 骥，金 敏 ，王 位，孔 勇 (上海海事大学商船学院，上海 201306) 摘 要：为了从微观层次上揭示气体小分子在液压系统中的扩散机理，对小分子在液压油中的扩散溶解行为进行了分子动力学模拟。 采用分子动力学模拟软件，模拟了不同温度下气体小分子在液压油中的扩散。结果表明，温度越高，扩散系数越大，且与文献报道的 实验数据吻合较好，说明分子动力学模拟是研究小分子在液压油中扩散行为的有效方法。 关键词：分子动力学 ；扩散系数；液压油 中图分类号：TH137 文献标识码：A 文章编号：1008—0813(2014)12—0029—03 StudyontheGasDiffusioninHydraulicOilbyMolecularDynamicsSimulation ANJi，JIN Min，WANGWei，KONG y0 (MerchantMarineCollage，ShanghaiMaritimeUniversity,Shanghai201306，China) Abstract：Inordertorevealthediffusionmechanism ofgasmoleculesinthehydraulicsystem onthemicro—level，diffusiondissolutionbe— haviorsofsmall-moleculeinhydraulicoilweresimulatedbasedonthemoleculardynamics．Byusinghtemoleculra dynamicssimulation software，thediffusionofsmallgasmoleculeswassimulatedinhtehyrdaulicoilatdifferenttemperatures．Theresultsshowedthathtediffu- sioncoefficientincreaseswiht therisingtemperature，andhteexperimentaldataagreeswellwiht hteliterature．Itisconcludedhtathtemo- leculardynma icssimulationisna effectivemethodtopredicthtegasdiffusioncoefficientofsmallmoleculesinhydraulicoil． Keywords：moleculra dynamic；diffusioncoefficient；hyrdaulicoil O 引言 压油中扩散规律进行微观机理研究是极其必要的。 近年来，随着科学技术及计算机的飞速发展，分子 液压油体积弹性模量是影响系统响应速度、频率 动力学 (MD)模拟已逐步成为被用来对材料性质进行预 和稳定性的主要参数 ，而液压油体积弹性模量在动态 测解释的一种重要手段。目前已有许多领域学者利用 计算时却很难设定，其主要原因就在于其不溶性气体 分子动力学来计算及解释分子扩散行为。徐辉等[21利 含量很难准确测量。因此，为探究空气溶解的规律，根 用分子动力学计算了氧气和甲烷在水中的扩散系数。 据系统需要控制液压油的体积弹性模量 ，对气体在液 廖瑞金等 l计