分子动力学模拟高温高压下水的粘度

张钧惠，张欣，兰美华

（1.黑龙江八一农垦大学工程学院，大庆163319；2.大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院；3.大庆钻探工程公司地质录井一公司）

将旋转矩阵和相关物理量分别由代换变量q1、q2、q3、q4表示。再结合刚体转动的欧拉方程，经过数学推导，可以得到加速度与四参数系统、角速度之间的相互关系如下：

分子动力学模拟高温高压下水的粘度

张钧惠1，张欣2，兰美华3

（1.黑龙江八一农垦大学工程学院，大庆163319；2.大庆钻探工程公司钻井工程技术研究院；3.大庆钻探工程公司地质录井一公司）

由于高温高压的极端条件实验室很难实现，因此应用分子动力学方法模拟计算水在高温高压下的粘度成为一种重要的手段。模拟实验基于分子动力学方法，针对水分子的特殊结构，引入Ewald法求长程作用力和四元素法，采用等温等压条件，最终模拟得到不同温度、压强下水的粘度并与实验值进行比较分析。

分子动力学；长程作用力；等温等压；四元素法；剪切应力；粘度

分子动力学模拟（molecular dynamics simulation，MD）以经典牛顿力学为理论基础，系统中各粒子的运动服从拉格朗日方程或哈密顿方程，通过粒子运动与轨迹的联系模拟系统中粒子的相关热力学性质。由于分子动力学模拟可以有效弥补理论分析和实验观察的不足，能够获得分子运动的各种微观特性，揭示各种现象的本质。因此，分子动力学模拟逐渐成为国内外学术界的研究热点，在材料科学、物理学、化学、生物学等领域得到广泛应用［1-5］，已逐步成为第三种科学研究手段。……