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fangsteel

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[求助] 小白求助，DPD模拟中没办法模拟气液共存项的原因？？？已有1人参与

看文献说。DPD中压强是到数密度的二次方，而没有三次方项，所以没办法模拟气液体共存项，麻烦请问下为什么会这样认为？？理论公式怎么来推导或者有什么文献提及这个问题?谢谢！

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gromacs

1楼 2014-09-29 10:16:09

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lsloneil

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【答案】应助回帖

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fangsteel: 金币+5, ★★★★★最佳答案, 非常感谢 2014-09-29 14:39:33

直观的解释是DPD中相互作用势只有排斥力，没有吸引力，而要形成稳定的气-液界面需要来自液体内部的吸引力。因此传统的没有吸引力的DPD无法模拟气-液共存。

如果从状态方程的角度来讲，需要你回忆一下热力学教材上关于相变的知识。热力学上来讲，某个相要稳定存在，亥姆霍兹自由能对体积的二阶导数要大于0，也就是说压强P对体积V的偏导数要小于0。对于范德华方程，你可以在很多热力学教材上找到它的P-V曲线，例如这个

http://www.popsolving.com/Thermodynamics/ThermoProblem4.0.html

在临界温度以下，范德华方程给出P-V曲线上不是处处都满足P对V的偏导数都小于0的，那就是说这些点是不稳定的，会发生相分离，也就是气-液共存。

对于DPD的状态方程，如果只有密度的平方项，可以认为压力和体积平方是成反比的，那么P-V曲线处处都满足P对V的偏导数都小于0，所以只有稳定的一相。我不是很了解DPD的状态方程，但我想如果其中出现了密度的立方项，P-V曲线不会处处都是P对V的偏导数都小于0，因而会出现像范德华方程那样的两相分离的情况。

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