[發明專利]氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法及系統

有效

• 申請號: 202110438036.8
• 申請日: 2021-04-22
• 公開（公告）號: CN113128057B
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發明（設計）人: 齊國棟;謝連科;張永;鞏泉泉;臧玉魏;張國英;亓秋波;郝亞楠;張瑞強;陳義民
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司電力科學研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 北京智繪未來專利代理事務所(普通合伙) 11689
• 代理人: 王萍;肖繼軍

1.氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，設計待分解的模擬氣體，并設置待分解的模擬氣體的化學反應模擬條件；

步驟2，對所述化學反應實施至少一次分子反應動力學模擬，獲取所述化學反應模擬過程中的分解物變化趨勢；

步驟3，基于所述分解物變化趨勢，利用密度泛函算法獲取化學反應模擬過程中分解物的過渡態和能壘；其中，基于所述化學反應模擬過程中分解物的過渡態生成所述分解物的能壘；所述化學反應模擬過程中分解物的能壘計算公式為：

E_barrier＝E_TS-E_IS (1)

其中，E_TS為初始結構能量，E_IS為過渡態結構能量；

所述化學反應模擬過程包括：

步驟3.1，基于待分解的模擬氣體生成CF₃；

步驟3.2，基于待分解的模擬氣體和CF₃生成COF₃；

步驟3.3，基于待分解的模擬氣體和COF₃生成COF₂。

2.根據權利要求1中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟1中還包括：

所述待分解的模擬氣體中包括C5F10O、H₂O和O₂，且三者分子數量比例為10：1：1。

3.根據權利要求2中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟1中還包括：

通過AMS軟件中的ReaxFF對待分解的模擬氣體進行模擬。

4.根據權利要求2中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟1中還包括：

所述化學反應模擬條件包括：分子邊界條件、氣體系綜類型、系綜溫控方式。

5.根據權利要求4中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟1中還包括：

所述分子邊界條件中分子設置的模擬邊界條件長度為弛豫方式為溫度弛豫，氣體系綜類型為NVT，系綜溫控方式為Berendsen升溫。

6.根據權利要求5中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟1中還包括：

所述Berendsen升溫的時長為1ps、溫度為298K。

7.根據權利要求1中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟2中還包括：

采用AMS軟件中的ReaxFF對所述化學反應實施分子反應動力學模擬。

8.根據權利要求7中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟2中還包括：

所述分子反應動力學模擬中，采用時長為1ns的、溫度為300K的Berendsen升溫方式。

9.根據權利要求7中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟2中還包括：

所述分解物變化趨勢為所述分解物的分子數量隨時間變化的趨勢；其中，

所述分解物為區別于C5F10O、H₂O和O₂三者的其他分子。

10.根據權利要求7中所述的一種氧氣和水分對C5F10O氣體分解行為特性影響的模擬方法，其特征在于，所述步驟2中還包括：

所述待分解的模擬氣體的分解物為HF和COF₂。