气体水合物生长动力学及促进机理研究的任务书.docx

气体水合物生长动力学及促进机理研究的任务书

一、研究背景

气体水合物（GasHydrate，GH）是一种含有大量可燃性气体的固态化合物，在海洋和陆地上具有广泛分布和巨大储量。GH是地球环境中重要的能源储存形式和地质灾害因素，对人类的能源供应和环境安全产生了重要影响。因此，对GH的生长动力学及促进机理的研究是一个具有重要学术意义和实际应用价值的课题。

二、研究目的

本研究旨在通过实验和计算模拟相结合的方法，探究GH的生长动力学及促进机理，明确GH生长的影响因素及其作用机制，为GH资源勘探和环境安全防范提供科学依据和技术支撑。

三、研究内容

1.GH生长动力学的实验研究

(1)构建GH生长的实验装置及测试系统。

(2)系统地探究GH生长过程中的影响因素，如温度、压力、相对湿度、有机物质等，并分析其作用机理。

(3)对GH生长的速率、形态、结构、稳定性等进行实时监测和表征，解析GH生长动力学的基本规律。

2.GH促进机理的计算模拟研究

(1)建立GH促进剂和GH生长之间的分子模型，采用分子动力学模拟技术研究分子之间的相互作用机制。

(2)利用计算流体力学（CFD）技术研究GH生长前后的介质物理学特性及其对GH的促进作用。

(3)针对GH生长实验中发现的促进因子，设计不同促进剂的分子结构，模拟其与GH分子之间的相互作用过程，筛选有效的促进剂，探究其作用机理。

四、研究成果及应用价值

(1)具体GH生长的规律，明确了GH生长的影响因素及其作用机理。

(2)发现GH的有效促进剂，揭示了GH的促进机理。

(3)为GH资源勘探、环境安全防范和GH新型能源开发提供了科学依据和技术支撑。

(4)发表高水平学术论文若干篇，取得1项国家发明专利，提升我国在GH生长动力学及促进机理的研究领域的学术水平及科研实力。