[发明专利]分子模拟分析棕榈油或植物绝缘油热解反应路径的方法及用于变压器油DGA热故障诊断

权利要求书

1.一种基于分子模拟分析棕榈油热解反应路径和变压器用植物绝缘油DGA故障诊断用的特征产物反应路径的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1：在分子模拟软件内构建甘油三棕榈酸酯，甘油三硬脂酸酯，甘油三油酸酯和甘油三亚油酸酯的分子模型，并以B3LYP-D3(BJ)/6-311G(d，p)的泛函和基组级别进行结构优化，获得分子能量最低时的稳定结构；

步骤2：运用B3LYP-D3(BJ)/6-311+G(d，p)方法，对步骤1优化得到的分子结构做进一步的能量计算和频率振动计算，从而得到分子范德华表面的静电势分布以及各分子的红外光谱，并将计算得到的红外光谱与数据库中的红外光谱作对比，验证有效性；

步骤3：构建以甘油三棕榈酸酯，甘油三硬脂酸酯，甘油三油酸酯和甘油三亚油酸酯分子组成的棕榈油体系分子模型，并进行结构优化，获取最小能量体系构象，并根据实际密度、温度对棕榈油分子体系的密度、初始温度进行设定调整；

步骤4：对调整完毕的棕榈油体系分子模型以及分别对各个甘油三酯分子模型利用ReaxFF力场进行反应分子动力学计算，得到1800K-3200K温度下，棕榈油热解生产生物柴油的反应路径和变压器用植物绝缘油DGA故障诊断用的特征产物主要反应路径。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中，分子范德华表面静电势分布计算，是通过量子化学软件Gaussian在结构优化好的分子模型上，进一步计算分子的电子总能量，从而利用Multiwfn软件的定量分子表面分析功能，得到分子表面的静电势分布，并利用VMD软件对其进行可视化处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中，构建以甘油三棕榈酸酯，甘油三硬脂酸酯，甘油三油酸酯和甘油三亚油酸酯分子组成的棕榈油体系分子模型后，使棕榈油体系模型在NVT系综下进行弛豫，获得最小能量体系结构构象。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，对调整完毕的棕榈油体系分子模型以及分别对各个甘油三酯分子模型利用ReaxFF力场进行反应分子动力学计算，ReaxFF力场的系统能量贡献分配如下：

E_system＝E_bond+E_tors+E_over+E_under+E_lp+E_val+E_pen+E_coa+E_vdWaals+E_coulomb+E_Specific

其中，E_bond为原子间距离的函数，代表着原子间的键能；E_tors代表着二面角扭转的能量；E_over和E_under分别代表着基于原子价规则的过配位能量校正和低配位能量校正；E_lp表示孤对电子能量；E_val，E_pen和E_coa分别表示共价键角弯曲的能量，一个原子共享两个双键破坏系统稳定的惩罚能量和三点共轭作用能量；E_vdWaals和E_coulomb分别表示不考虑键级BO的所有非近邻原子间的范德华作用和静电作用贡献的能量；E_specific表示对于特定分子体系下的特殊能量贡献，如四点共轭作用，氢键和C₂校正影响下的能量部分。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述步骤4中，反应分子动力学计算包括单分子热解模拟和棕榈油体系热解模拟。