محاسبه خواص ترموفیزیکی با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی

محاسبه خواص ترموفیزیکی با استفاده از روش های شبیه سازی مولکولی به دلیل اهمیت کار در ابعاد نانو اهمیت فراوانی در کاربردهای علمی و فناورانه دارد و به طور گسترده استفاده می شود. در این کار با استفاده از داده های تولید شده از شبیه سازی دینامیک مولکولی و آنالیز داده های خطی سیر فضایی فازی خواص ترمودینامیکی شامل انرژی درونی ، دما ،فشار، ظرفیت حرارتی در حجم ثابت، ضریب فشار حرارتی و تراکم پذیری همدما برای موادی از جمله آرگون، آب در فاز مایع و یا سیال فوق بحرانی در دانسیته های بالا محاسبه شده است. برای شبیه سازی ها از دو مجموعه کانونیکال و میکرو کانونیکال استفاده شده است. مشتقات دوم ترمودینامیکی با استفاده از سه روش فرمول نوسانات، روش مشتق گیری از خواص ساده و روش انتگرالگیری از تابع همبستگی کل محاسبه شده اند. همچنین محاسبه ضریب خود نفوذی از روش های انشتین و گرین-کابو انجام شده است. نتایج با مقادیر آزمایشگاهی در دسترس مقایسه و تطابق خوبی مشاهده شده است. برای کم کردن زمان محاسبات و افزایش دقت در محاسبات بک عبارت جدید برای تصحیح برد یلند برای افزایش دقت محاسبات و کاهش زمان کامپیوتر پبشنهاد شده است. عبارت مذکور به نرم افزار dl_ poly اضافه شد سپس چند شبیه سازی انجام و اثر عبارت مذکور بر دقت محاسبه خواص بررسی شده است. خواص محاسبه شده ی آرگون در فاز مایع و سیال فوق بحرانی با عبارت جدید و طول برشی کمتر، زمان کامپیوتری و خطای کمتری نسبت به نتایج بدست آمده از عبارت معمول تصحیح بر بلند، وجود بیشتر بودن طول برشی دارد.