周佳丽，刘 妮，刘庭崧

（上海理工大学 能源与动力工程学院，上海 200093）

当今国际能源资源短缺，不仅要寻求节能环保措施，更要寻找可代替清洁能源。天然气水合物是全球第二大碳储库，广泛存在于冻土地带和海洋地层中，其中所蕴藏的天然气资源十分可观［1］。但若是对其盲目开发易破坏其地质结构，导致地层坍塌，甚至引发不可控制的洋灾害［2］，因此需对其进行深入研究。水合物作为蓄冷介质，其相变温度适宜，蓄冷密度大，储−释冷的传热效率高，流动性较好［3］，在蓄冷空调、油气开采、气体分离和消防灭火等领域被广泛利用。目前对于水合物研究主要是通过实验方法，但实验研究过程总存在种种限制。由于实验装置的限制，无法研究特殊条件下水合物的相关特性，严重影响其研究进程。此外，实验研究只能观测到水合物的宏观性质，无法从其微观结构进行分析。但经过多年的发展，分子动力学模拟（molecular dynamics，MD）具有强大的模拟计算体系的分子动力学模拟已经较为成熟，可以更为直观地提供很多实验过程中无法得到的微观细节。

利用各种模拟方法对模拟数据进行处理分析，为研究提供了大量有利结论，使其在许多科学和实用领域中得到广泛应用。目前对于水合物方面的分子动力学研究进展也有了长足的进步，近十年来基于模拟的水合物生成特性研究大幅增加。关于笼形水合物MD 模拟计算作为一种新兴的研究方法，也逐渐成为其发展主流。……