刘晓龙
- 作品数：7 被引量：20H指数：3
- 供职机构：中国科学院过程工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家重点实验室开放基金更多>>
- 相关领域：化学工程自动化与计算机技术理学电气工程更多>>
- 生物油高温氧化动力学性质的ReaxFF MD研究
- 本文用ReaxFF MD[1]方法对生物油高温氧化动力学性质进行研究.以文献[2]对生物油组分的描述为基础，构建了化学计量比为1.0的24组分生物油氧化体系，并进行了高温氧化模拟.
- 刘晓龙李晓霞聂峰光郭力
- 关键词：生物油高温氧化动力学分子模拟
- 利用ReaxFF MD方法对RP-3燃烧机理的探索
- 本文用ReaxFF MD[1]方法对四组分RP-3替代燃料的燃烧机理进行了研究。以郑东等人提出的RP-3燃油模型化合物[2]为基础,构建了φ=1的氧气-燃油体系并进行了燃烧模拟。利用课题组独特的反应分析和可视化系统VAR...
- 刘晓龙李晓霞韩嵩韩君易乔显杰郭力
- 关键词：燃烧反应机理分子模拟
- 文献传递
- 反应分子动力学(ReaxFF MD)模拟结果分析工具VARxMD被引量：9
- 2014年
- 反应分子动力学（ReaxFF MD）是一种很有潜力研究较大体系（＞1000个原子）复杂化学反应的方法.国际上现有的ReaxFFMD模拟结果分析工具无法让用户了解所模拟的过程中发生的化学反应细节,对于规模小或简单的反应体系进行人工分析还可以接受,但对于原子规模达到～1000-～10000的大体系模拟,反应分析功能的缺乏,将使研究者对反应机理的分析陷入困境.本文研发的反应分子动力学分析与可视化工具VARxMD（Visualization and Analysis of ReaxFF Molecular Dynamics）,它是国际上第一个实现对ReaxFF MD模拟轨迹进行化学反应自动分析的工具.VARxMD是基于Qt/VTK和其它第三方库研发的跨平台图形用户界面程序,借助化学信息学的化学结构处理方法,对ReaxFF MD模拟结果轨迹中的原子、物种、成断键的分析,并结合数据可视化和分子片段结构可视化,实现对ReaxFF MD模拟结果的深度分析,可获得模拟过程中完整的化学反应信息.VARxMD已应用于煤热解和聚乙烯等复杂分子体系热解的化学反应机理探索,且VARxMD具有通用性,有望被应用于更多的体系.
- 刘健李晓霞郭力郑默韩君易袁小龙聂峰光刘晓龙
- 关键词：化学反应机理化学信息学
- 煤热解模拟新方法—ReaxFF MD的GPU并行与化学信息学分析被引量：3
- 2015年
- 针对Reax FF MD模拟煤热解反应机理存在的模拟计算效率和化学反应分析能力缺乏这两个关键问题,本课题组提出将GPU(graphics processing unit)高性能计算与化学信息学分析相结合的新方法,建立了国际上首个基于GPU的Reax FF MD程序系统GMD-Reax及国际上首个Reax FF MD模拟的化学反应分析系统VARx MD,大幅提升了Reax FF MD计算大规模煤分子模型的计算能力,实现了煤热解模拟结果中复杂反应的直接分析.利用该方法可将反映复杂煤结构特点的大规模煤分子模型作为一个整体进行Reax FF MD的模拟,所获得的煤热解主要产物随温度和时间演变的趋势及煤热解详细的化学反应信息,是实验方法或其他计算方法难以得到的.因此本课题组认为GPU并行与化学信息学分析相结合的Reax FF MD模拟新方法为从分子层次上系统认识煤热解转化过程的复杂化学反应机理提供了可能.
- 李晓霞李晓霞郑默韩君易刘晓龙郭力刘晓龙
- 关键词：REAXFFMD煤热解反应机理
- ReaxFF MD模拟的物种和化学反应自动分类及可视化被引量：8
- 2015年
- 反应分子动力学(ReaxFF MD)是一种可模拟大规模反应分子体系(>1000原子)的方法,已获得大量应用。本文针对国际上现有的ReaxFF MD模拟平台缺乏从模拟结果中分析反应机理能力的现状,为国际上首个ReaxFF MD模拟结果化学反应分析及可视化工具VARxMD进一步扩展建立了模拟体系的物种自动分类和反应分类能力。本文阐述基于化学结构特征等多种分类规则对ReaxFF MD模拟体系中化学结构复杂、数量众多的物种和化学反应进行自动分类和可视化的策略和方法。通过建立一套灵活的分类规则构建机制,可帮助研究者自主定义和组合考察对象的特征,以建立满足多重目标的分类规则。实现了基于反应体系的物种组成、化学结构、性质等特征的物种自动分类;以此为基础,进一步实现了基于化学反应的组成物种、反应官能团等特征信息的化学反应自动分类方法。为考察ReaxFF MD反应体系的演变规律和具体的反应行为,将物种分类及反应分类所获的对象集合视作一个整体进行化学计量统计,实现了考察对象集合随时间变化趋势的图形化显示,以及指定原子、键、官能团、分子片段、物种的反应路径细节的2D和3D可视化观察。VARxMD独特的物种分类能力在利用ReaxFF MD模拟煤热解反应机理、揭示煤热解不同类别产物的演变趋势方面发挥了关键作用。
- 韩君易李晓霞郭力郑默乔显杰刘晓龙高明杰张婷婷韩嵩
- 关键词：物种分类化学反应机理
- 生物油高温氧化动力学性质的ReaxFF MD研究
- 本文用ReaxFF MD~[1]方法对生物油高温氧化动力学性质进行研究。以文献~[2]对生物油组分的描述为基础,构建了化学计量比为1.0的24组分生物油氧化体系,并进行了高温氧化模拟。获得了不同温度下燃料分子转化率随时间...
- 刘晓龙李晓霞聂峰光郭力
- 关键词：生物油高温氧化动力学分子模拟
- 文献传递
- RP-3高温氧化初始阶段反应机理的ReaxFF MD模拟被引量：8
- 2016年
- 本文采用ReaxFFMD方法对一种较新的RP-3四组分替代燃料模型的高温氧化过程进行了研究。利用作者所在课题组研发的独特分析工具VARxMD,对燃烧过程中主要物种(燃料分子、O_2、C_2H_4、·CH_3)随时间和温度的演变规律及其化学反应进行了系统分析。ReaxFFMD模拟得到的燃料和氧气消耗量、乙烯和甲基自由基的生成量与相同温度和初始压力条件下CHEMKIN的计算结果处于同一量级,同时获得了详细的物质结构信息和反应列表。进一步对模拟得到的反应机理形式进行观察后发现,模拟获得的机理形式与文献中的描述一致。对燃料分子第一步反应数量的统计发现,其类型主要为攫氢反应和分子内断裂反应,且后者占主导;燃料分子第一步反应数量的统计也定性展现了不同燃烧条件下各类反应发生的可能性。对氧元素相关的反应分析发现,氧分子和C_1-C_3小分子发生的反应所占比例较大,能在一定程度上为机理简化提供有益线索。在对反应机理分析的基础上获得了RP-3四组分替代燃料体系高温氧化过程的化学反应网络。我们认为,ReaxFFMD反应分子动力学模拟、结合VARxMD对模拟结果深入分析的方法是有潜力系统认识燃料氧化反应机理的新方法,对构建燃料的燃烧反应机理库有一定的帮助。
- 刘晓龙李晓霞韩嵩乔显杰钟北京郭力
- 关键词：反应机理分子模拟
