摘要：使用分子动力学方法,研究过热水系统均质沸腾核化过程.采用Langevin动力学方法控制体积可变系统的温度与压力,更好地模拟了沸腾实际物理过程.得到了液相系统体积连续膨胀、分子间距逐渐增大,最终稳定在汽相的现象学规律.当过热温度较高时,亚稳态液相系统可能在局部形成不同大小的近球形区域：气核,这些气核是不稳定的,处于不断演化之中.通过分析分子所受引力与斥力的共同作用,得到了气核形成与消亡以及多个气核融合的机理.比较了模拟结果与经典沸腾理论的差异,提出了气核生长是比气泡生长更为微观过程的认识.通过研究不同过热度系统,得到了模拟条件下水的均质沸腾临界过热温度为535K左右,在已有的实验结果范围内.

关键词：过热水系统 分子动力学 气核 临界过热度 

单位：西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 西安710049