王宝和，侯兆泷，王 维

(1.大连理工大学 化工学院，辽宁 大连 116024；2.大连理工大学 化工机械与安全学院，辽宁 大连 116024)

多组分混合物液滴的蒸发广泛应用于工业生产中，燃料的雾化、生产过程中的喷雾冷却及蒸发等都涉及双组分甚至多组分的液滴蒸发[1]。与单一组分液滴的蒸发过程相比，多组分混合物液滴的蒸发要复杂得多。由于不同组分的挥发性存在差异，导致多组分混合物液滴的组成随着时间不断变化，增大了研究的难度[2]。到目前为止，对于纯组分悬浮液滴及多组分混合物液滴的蒸发，主要集中在微米及其以上尺度液滴的实验、理论及计算机模拟等研究方面，已经取得了一些丰硕成果[3]。对于纳米级悬浮液滴而言，其蒸发特性的实验测试还是比较困难。近年来，随着计算机技术的迅猛发展，以及分子动力学(MD)模拟技术的出现，对纯组分悬浮纳米液滴的蒸发过程取得了一些研究进展，但对于多组分混合物悬浮纳米液滴蒸发过程的分子动力学模拟研究报道很少[4-5]。本文拟采用分子动力学模拟方法，利用LAMMPS(Large-scale Atomic/Molecular Massively Parallel Simulator)软件，探讨模拟温度、液滴初始直径、甲烷摩尔分数及惰性组分对Ar-CH4混合物悬浮纳米液滴蒸发行为的影响[6]。

1 模拟方法

1.1 模拟体系

模拟体系的初始模型如图1所示。采用直角坐标系，球形液滴的质心位于立方体模拟盒子的中心。模拟盒子在x、y、z三个方向上长度分别为Lx=Ly=Lz=L。初始时刻，一定数量饱和液体氩和甲烷的混合物随机分布成球形液滴，两种组分完全混合。……