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[GROMACS] 求助二氧化碳和水体系中二氧化碳在体相中密度分布不均匀的问题

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本帖最后由 xliu97 于 2025-1-4 05:36 编辑

使用NPzT系综进行模拟,体系中水的力场为tip3p,二氧化碳力场为五原子EPM2,水分子个数为8086个,气体分子个数为8000个,温度压力cutoff等信息补充在了附件中。盒子里面分布为气-水-气结构, 想要得出水和二氧化碳的质量密度沿z轴分布的图。模拟总时长为15ns,用8ns来进行体系平衡,计算密度统计时间为8ns-15ns。
但是在两个气相区域,二氧化碳的密度曲线不是近似相等的一条水平直线,而是弯曲的,如图。请问是什么原因?


202412311849045942..png (61.66 KB, 下载次数 Times of downloads: 3)

密度分布

密度分布

NPzT (2).mdp

1.83 KB, 下载次数 Times of downloads: 7

NPzT.zip

1.37 MB, 下载次数 Times of downloads: 8

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发表于 Post on 2024-12-31 21:27:20 | 只看该作者 Only view this author
不提供模拟细节信息没法判断

总共跑了多久、体系是否已平衡、统计了多少帧、怎么考虑的周期性等一概不提,是毫无意义的提问。仔细看下文
在网上求助计算化学问题的时候必须把问题描述得详细、具体、准确、清楚
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-4 02:29:19 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2024-12-31 21:27
不提供模拟细节信息没法判断

总共跑了多久、体系是否已平衡、统计了多少帧、怎么考虑的周期性等一概不提 ...

抱歉。我已经在原贴进行编辑修改。

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发表于 Post on 2025-1-4 03:37:48 | 只看该作者 Only view this author
上传压缩后的最终的gro文件
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-6 09:19:22 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-1-4 03:37
上传压缩后的最终的gro文件

gro文件已上传。另外我又进行了一次同条件下的模拟计算,只改变了分子比,二氧化碳和水分子个数调整到了4000:8086,得出的密度分布曲线正常了,即在气相区密度为水平直线。由于我是刚入门进行分子模拟的新手,对于这种现象实在无法解释,还请老师能够指点迷津。

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发表于 Post on 2025-1-7 02:56:46 | 只看该作者 Only view this author
xliu97 发表于 2025-1-6 09:19
gro文件已上传。另外我又进行了一次同条件下的模拟计算,只改变了分子比,二氧化碳和水分子个数调整到了4 ...

最大的可能也就是之前平衡得还不够充分,从gro上能明显看到一边密一边稀疏
另外,用vdwtype        = PME完全没必要,明显增加耗时。用简单截断足矣
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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-7 04:06:06 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-1-7 02:56
最大的可能也就是之前平衡得还不够充分,从gro上能明显看到一边密一边稀疏
另外,用vdwtype        = PM ...

谢谢老师

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-13 13:17:46 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-1-7 02:56
最大的可能也就是之前平衡得还不够充分,从gro上能明显看到一边密一边稀疏
另外,用vdwtype        = PM ...

老师您好,我将模拟时间增加到120ns,结果二氧化碳的密度分布还是出现了一开始的问题。我怀疑自己的5 site EPM2模型出现了问题,于是将CO2力场改为3 site,结果依然是气相区域的密度分布很怪。我截取最后一帧可以看到即使模拟时长120ns二氧化碳分布依然不是很均匀。请问这种情况是应该修改mdp文件里面的参数吗?

202501131315394767..png (106.51 KB, 下载次数 Times of downloads: 2)

202501131315394767..png

EPM2_rigid.itp

1.28 KB, 下载次数 Times of downloads: 4

EPM2_3_site.itp

643 Bytes, 下载次数 Times of downloads: 4

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发表于 Post on 2025-1-14 00:39:21 | 只看该作者 Only view this author
xliu97 发表于 2025-1-13 13:17
老师您好,我将模拟时间增加到120ns,结果二氧化碳的密度分布还是出现了一开始的问题。我怀疑自己的5 site ...

尝试其它CO2模型或者温度
可能当前力场和温度下会导致CO2有一定凝结,故无法得到完全均匀分布的高压气体状态
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发表于 Post on 2025-1-17 12:54:14 | 只看该作者 Only view this author
xliu97 发表于 2025-1-13 13:17
老师您好,我将模拟时间增加到120ns,结果二氧化碳的密度分布还是出现了一开始的问题。我怀疑自己的5 site ...

我之前使用EPM2模型+SPC/e水模型密度正常,反而是使用trappe_small模型(+OPC3水模型)会出现社长说的类似凝结现象,而且似乎不是模拟时长的问题。80℃,20MPa条件。

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 楼主 Author| 发表于 Post on 2025-1-30 16:34:49 | 只看该作者 Only view this author
sobereva 发表于 2025-1-14 00:39
尝试其它CO2模型或者温度
可能当前力场和温度下会导致CO2有一定凝结,故无法得到完全均匀分布的高压气体 ...

感谢老师。换用CO2_zhu力场之后就正常了。另外我在测试的时候发现一个问题,我增加了盒子XY 方向的长度,没有改变分子数量和分子力场的情况下,密度分布也正常了,请问这是什么原因?

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