[发明专利]一种纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法

权利要求书

1.一种纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法，其特征在于：包括以下步骤：

1）构建纳米孔喉结构，利用Materials Studio软件数据库构建纳米孔喉；

2）构建流体和推动板，利用Materials Studio软件中的Amorphous CellConstruction模块构建水相和油相盒子，将水相填充至步骤1）所得的纳米孔喉结构中，将油相放置于水相的左侧，并在油相的左侧放置一块刚性板，得模型；

3）模型尺寸调整，利用Materials Studio软件中的Lattice Parameters功能，在步骤2）所得的模型的左右两侧均设置真空区域，完成模型构建；

4）对步骤3）所构建的模型进行力场和电荷参数分配；

5）采用LAMMPS软件执行分子力学优化、平衡分子动力学模拟和拉伸分子动力学模拟，范德华相互作用采用Lennard-Jones 12-6势能，不同种类原子间的L-J势采用Arithmetic混合法则计算，静电相互作用采用库仑势能，长程静电相互作用使用PPPM方法计算，模拟系综为正则系综，温度为353 K，控温方法为Nosé-Hoover方法，时间步长为1 fs，截断半径为10 Å，平衡分子动力学模拟时间为2.5 ns，拉伸分子动力学模拟时间为10 ns，统计、分析油相在充注纳米孔喉时的受力变化过程，通过公式P=F/S，得油相充注纳米孔喉的临界注入压力。

2.根据权利要求1所述的纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法，其特征在于：

所述步骤1）中，纳米孔喉的构建方法为：从Materials Studio软件数据库中导出原始α型石英晶胞，扩展、裁剪成纳米孔喉，并对石英表面进行羟基化修饰。

3.根据权利要求2所述的纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法，其特征在于：

所述步骤1）中，纳米孔喉的尺寸为30-100 Å，石英表面的羟基化密度为5.9-18.8 nm^-2。

4.根据权利要求1所述的纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法，其特征在于：

所述步骤2）中，水相为水，油相为轻质的正构烷烃。

5.根据权利要求4所述的纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法，其特征在于：

所述步骤2）中，油相为C6-C12的正构烷烃。

6.根据权利要求5所述的纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法，其特征在于：

所述步骤2）中，油相为辛烷。

7.根据权利要求1所述的纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法，其特征在于：

所述步骤3）中，真空区域的大小为20-118 Å，模型的最终尺寸为24.6 × [46~176] ×400 Å³。

8.根据权利要求1所述的纳米孔喉中流体临界注入压力的计算方法，其特征在于：

所述步骤4）中，纳米孔喉采用CLAYFF力场，油相分子采用OPLS-AA力场，水相分子采用SPC模型。