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碳氢燃料燃烧碳烟生成的分子动力学模拟和模型研究的开题报告
一、研究背景
燃烧是指物质在氧气等氧化剂作用下，放出热、光等现象，同时产生新的化学物质的过程。碳氢燃料作为一种主要的化石能源逐渐崛起，燃烧也成为一个重要的话题。
在碳氢燃料的燃烧过程中，产生的碳烟对环境和人体健康都会产生负面影响。因此，对碳烟的生成过程进行分子动力学模拟和模型研究，可以在理论上提供重要的依据，从而找到合适的方式减少碳烟的产生。
二、研究内容
本研究旨在分子动力学模拟和模型研究碳氢燃料燃烧产生碳烟的生成机理和规律。具体研究内容如下：
1.基于AMBER、LAMMPS等软件，搭建碳氢燃料分子模型，并进行分子动力学模拟。
2.观察和分析模拟时碳烟产生的规律和过程，并从分子层面上分析碳烟的生成机理。
3.基于所得的数据建立碳烟生成模型，并验证模型的准确性。
4.通过模型优化，探索减少碳烟产生的方法。
三、研究意义
本研究将有利于以下方面：
1.深入了解碳氢燃料燃烧碳烟生成的机理和规律，从分子层面上揭示碳烟的生成过程，为减少碳烟产生提供理论支持。
2.通过研究得到的碳烟生成模型，可以为相关工程设计提供参考。
3.本研究所使用的分子动力学模拟方法和模型建立方法也具有广泛的应用性，可在其他领域得到推广。
四、研究方法
本研究采用的方法主要包括：
1.基于AMBER、LAMMPS等软件，搭建碳氢燃料分子模型，并进行分子动力学模拟。
2.观察和分析模拟时碳烟产生的规律和过程，并从分子层面上分析碳烟的生成机理。
3.基于所得的数据建立碳烟生成模型，并验证模型的准确性。
4.通过模型优化，探索减少碳烟产生的方法。
五、预期成果
本研究预计达到以下成果：
1.得到碳氢燃料燃烧碳烟生成机理和规律的深入理解。
2.建立碳烟生成的模型，为相关工程设计提供参考。
3.研究所使用的分子动力学模拟方法和模型建立方法的推广。
六、研究计划
本研究计划分为以下阶段：
1.文献调研和研究方法的学习。（1个月）
2.碳氢燃料分子模型的搭建、分子动力学模拟，及数据的收集和分析。（6个月）
3.基于所得数据建立碳烟生成模型，并进行验证。（3个月）
4.探索减少碳烟产生的方法，进行模型优化。（2个月）
5.撰写毕业论文。（2个月）
七、参考文献
1.廖洋，吴进发.燃烧再现研究进展[J].化工学报，2019，70（6）：2065-2075.
2.李坤，赵云鸾.计算模拟在化学反应热力学研究中的应用[J].化生发布，2019，23（3）：274-281.
3.VerkaarM，L.vanderWal.MaterialbalancemethodforCFDsimulationofnano-particleformationduringhydrocarboncombustion[J].CombustionandFlame，2019，210（5）：21-31.