氢分子和氮分子相互作用势及输运系数的理论计算

论文摘要

相互作用势在各个领域的各方面研究中都占有重要的地位。它的研究是原子分子碰撞振动和转动激发的研究的基础。分子间的相互作用势也是物态方程理论计算的基础。而在计算有关输运系数的过程中也需要相互作用势做基础,且输运过程在相当广泛的自然现象和日常生活中发生,所以输运理论已成为物理及工程中的重要工具。 本文就相互作用势又作出一定的创意:推广了应用较为广泛的Tang-Toennies（简称TT势）势的应用,并在此基础上计算了输运系数。 首先简单介绍了相互作用势的重要性,接着叙述相互作用势的一般概念和基本表达式,并给出了分子间相互作用势的发展和模型,以及各种模型的优缺点。然后给出了输运理论的重要性。接下来介绍了本文用到的理论模型—TT势模型,主要介绍了该模型的的提出以及其优缺点,并给出了该模型中要用到的一些势参数的计算,如范德瓦尔斯系数的Pade近似计算方法,以及Born-Mayer势参数的确定。在此基础上提出了用物理力学方法计算输运系数中关键的碰撞积分公式,并给出了碰撞积分公式中一些参数的确定以及关系。 利用上面给出的方法我们用自己编制的Fortran程序计算了氢分子和氮分子的相互作用势,并与文献结果做了比较,我们的结果和他们的很一致,这就说明TT势模型不仅可用于原子与原子体系,原子与分子体系,离子与分子体系等,也可用它来处理某些分子与分子体系:而且对于非球对称的处理也是可行的。这就大大的扩展了TT势模型的使用范围。同时我们也计算了氮分子和氢分子的输运系数:粘滞系数和热传导系数,计算结果与理论值的符合也进一步说明了

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章：引言
• 1.1 相互作用势的重要性
• 1.2 相互作用势发展的简单回顾
• 1.2.1 相互作用的一般概念和基本表达式
• 1.2.2 相互作用势的发展及模型
• 1.3 输运理论
• 1.4 研究意义
• 第二章：理论计算方法
• 2.1 TT势模型
• 2.2 范德瓦尔斯系数的Pade近似计算
• 2.3 用物理力学方法计算输运系数
• 第三章：相互作用势的计算
• 3.1 TT势中Born-Mayer参数A和b的确定
• 3.2 范德瓦尔斯系数的确定
• 3.3 氮分子、氢分子的相互作用势
• 第四章：氮分子和氢分子的输运系数的计算
• 4.1 输运系数中碰撞积分的参数关系及其讨论
• 4.2 输运系数的计算
• 第五章：小结
• 参考文献
• 攻读硕士硕士学位期间发表的论文
• 声明
• 致谢