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摘要
碳酸钙污垢具有较高的热阻,换热壁面碳酸钙的沉积会导致换热器效率显著下降,因此,换热壁面碳酸钙的形成机理与抑制是换热器设计研究的重点。本文采用分子动力学方法模拟分析过饱和溶液中碳酸钙在高温铜金属壁面上的吸附与脱水行为。模拟结果表明,在碳酸钙向壁面吸附过程中Ca—C配位数先增加后趋近于定值,离子的水合数先减少后趋近于定值。吸附在金属壁面的碳酸钙内部结构未发生明显变化,碳酸钙为具有一定水合数的非晶体结构。壁面温度越高,吸附的碳酸钙脱水越完全,Ca—C和Ca—O的配位数越高,高温壁面吸附的碳酸钙从水合结构向无水晶体转化。当壁面温度提高到800K,离子水合数接近于0,Ca—O配位数约为6,与宏观尺度下无水碳酸钙晶体的Ca—O配位数相接近。
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