[发明专利]一种模拟脱硫剂在铁水中运动轨迹方法

权利要求书

1.一种模拟脱硫剂在铁水中运动轨迹方法，其特征在于：本方法基于分子动力学软件LAMMPS建立铁水罐及脱硫剂的微观模型，包括以下步骤：

步骤一：首先在LAMMPS软件建模环境中建立三维坐标系，基于铁水罐的尺寸，以坐标原点为基点，建立一个圆柱型的simulation box，simulation box表示铁水罐模型；

步骤二：在基于步骤一的similation box内创建多个球形的region，region为一个空间几何区域，表示脱硫剂的起始位置，创建完成之后在region内创建分子，创建完成后每一个region内的分子即为模拟的一个脱硫剂颗粒，然后将每一个region分类成一个group；

步骤三：通过LAMMPS对铁水罐及脱硫剂的微观模型进行相应参数的设定，完成分子动力学模型撰写设定；

步骤四：将写好的分子动力学模型通过Ubuntu导入LAMMPS软件，生成铁水罐及脱硫剂的微观模型；

步骤五：根据需要模拟的搅拌流场参数，在微观模型里通过fix命令输入相应的搅拌流场参数，运行后得到相应的模拟结果并得到lammpstrj文件与log文件；

步骤六：基于Matlab软件对步骤五得到的log文件进行数据处理，并通过VMD处理lammpstrj文件，对脱硫剂的运动轨迹进行可视化处理，得到相应搅拌流场参数下脱硫剂在铁水罐中运动轨迹。

2.如权利要求1所述的一种模拟脱硫剂在铁水中运动轨迹方法，其特征在于：步骤三中，微观模型的参数设定包括分子间的势能选择，维度选择，设置键长，周期性边界条件，系宗选择，设置步长和步数，分子间的力场系数，晶格结构以及计算方法的设定。

3.如权利要求2所述的一种模拟脱硫剂在铁水中运动轨迹方法，其特征在于：步骤五中，所述流场参数包括搅拌器尺寸以及铁水的流速、温度和液面高度参数。

4.如权利要求3所述的一种模拟脱硫剂在铁水中运动轨迹方法，其特征在于：所述计算方法选择L-J势，L-J势为用来描述两个中性原子或分子之间的相互作用模型，公式如下：

ε是势井深度，反应两个原子或分子间相互吸引作用的强弱；σ是作用势等于0时原子或分子间的距离，r为计算过程中原子或分子间距离，V_LJ为L-J势。

5.如权利要求1至4任意一项所述的一种模拟脱硫剂在铁水中运动轨迹方法，其特征在于：修改铁水罐尺寸和搅拌流场参数，按照步骤一至步骤六得到在不同尺寸和搅拌流场参数的铁水罐及脱硫剂的微观模型，分析在不同尺寸和搅拌流场参数的情况下，脱硫剂在铁水中扩散的变化规律。