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J-GLOBAL ID：202202210928016126   整理番号：22A0726697

アルカン混合物における液体-蒸気界面張力:分子動力学シミュレーションの予測能力の改善【JST・京大機械翻訳】

Liquid-Vapor Interfacial Tension in Alkane Mixtures: Improving Predictive Capabilities of Molecular Dynamics Simulations

著者 (3件)： Toutouni Reihaneh (Center of Innovation for Flow through Porous Media, Department of Petroleum Engineering, University of Wyoming, Wyoming, United States) ,  Kubelka Jan (Center of Innovation for Flow through Porous Media, Department of Petroleum Engineering, University of Wyoming, Wyoming, United States) ,  Piri Mohammad (Center of Innovation for Flow through Porous Media, Department of Petroleum Engineering, University of Wyoming, Wyoming, United States)
資料名： Journal of Physical Chemistry B  (Journal of Physical Chemistry B)
巻： 126  号： 5  ページ： 1136-1146  発行年： 2022年 
JST資料番号： W0921A  ISSN： 1520-6106  CODEN： JPCBFK  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： アメリカ合衆国 (USA)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 炭化水素およびそれらの混合物の液体-蒸気界面特性は,広範囲の工業プロセスおよび応用における重要因子である。しかし,これらの特性を実験的に決定することは,実際的に要求されているが,相密度と組成のような多くの重要な特性は,直接実験的にアクセスできず,従って,理論モデルの開発を必要とする。対照的に,分子動力学(MD)シミュレーションは,混合物の最も複雑な場合でも比較的直接的であり,研究した系に対して全ての微視的量を直接提供する。著者らは以前にMDシミュレーションを適用して,炭化水素とCO_2の混合物の液体-蒸気平衡を研究し,特に地質地層からの炭化水素回収に関連する。本研究では,モデルシステムパラメータの選択に関してシミュレーション法のロバスト性をより詳細に探索し,システム圧力と界面張力(IFT)の決定におけるシミュレーションの精度を調べ,最後に,シミュレートと実験量の間の非常に近い一致を達成するための簡単な補正を考案した。著者らは,3つの混合物,プロパン/n-ペンタン,プロパン/n-ヘキサン,およびCO_2/n-ペンタンに対して1000から100000分子までのモデルシステム,および有限サイズ効果に対する感度をテストするための異なるシミュレーションボックス寸法を用いて,広範なMDシミュレーションを行った。結果は,システムサイズとボックス寸法の変化がシミュレーションの精度にあまり影響しないことを示した。続いて,2つの純粋炭化水素系,n-ペンタンおよびn-ヘプタンに対する圧力およびIFTの決定におけるMDシミュレーションの精度を調べた。最後に,単一成分および炭化水素混合物に対する実験値を厳密に再現するMDシミュレーションから得た圧力およびIFTに対する簡単な線形補正式を提案した。著者らの結果は,MDシミュレーションが界面特性のより正確で信頼性のある予測を提供し,それによって,挑戦的な実験室実験の必要性を低減することができる。Copyright 2022 American Chemical Society All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 界面 ,  *界面張力 ,  *シミュレーション ,  *計算機シミュレーション ,  信頼性 ,  *アルカン ,  炭化水素 ,  地層 ,  地質 ,  *分子動力学 ,  ロバスト性
準シソーラス用語： 理論モデル ,  システムパラメータ ,  *分子動力学シミュレーション ,  界面特性 ,  *予測能力 ,  有限サイズ効果 , 【Automatic Indexing@JST】

分類 (2件)： 液-気界面  (CB12020U) ,  ミセル  (CB11020N)

タイトルに関連する用語 (6件)： アルカン ,  混合物 ,  蒸気 ,  界面張力 ,  分子動力学シミュレーション ,  予測能力