燃煤发电与核发电是全球主要发电方式,在锅炉与核反应堆实际高温高压运行工况下,水在金属壁面会发生表面沸腾,而表面浸润性会影响热能转换与利用效率和设备安全性。目前针对高温高压条件下水在金属表面浸润的研究大多停留在接触角等表观现象测量,对表面浸润的微观机理的研究还十分缺少。本文使用分子动力学模拟的方法研究水滴在高温高压条件下在金属(镍)表面浸润性,从分子层面对润湿行为进行研究。首先通过对不同温度的高温高压纯水体系进行了分子动力学模拟,得到了在较大的密度范围内(0.4ρ_c~2ρ_c)高温高压水中氢键的数量、键能与空间分布规律。结果显示高温高压水中的氢键数量与平均键能随其密度的增大而增加,但在ρ>1.4ρ_c时氢键数量的增长较为平缓;在较高的温度下氢键数量与平均键能更少。高温高压水中氢键的成键空间均匀性随密度的增大而增加,且随温度的升高而增加。其次,对温度范围在298 K~538 K温度范围内,压力为7 MPa,15 MPa与20 MPa工况下的球型纳米水滴在光滑金属镍平板上的浸润过程进行模拟,得到静态接触角随温度变化的规律,并与实验值进行对比。结果显示,纳米水滴的接触角在298 K至538 K的范围内随温度升高而减小,且下降曲线分为斜率不同的两个直线:前半段缓慢下降,后半段快速下降,458 K即为分段温度,这也与实验得出的接触角-温度曲线相似。在定温条件下,纳米水滴的接触角随压力增大而略微增大。最后,研究了界面张力随温度的变化,并且代入到杨氏方程用以验证接触角随温度变化的规律。研究了纳米水滴氢键数量和平均氢键键能与温度和压力的关系,并用来解释接触角随温度和压力变化的现象。结果显示固-液和气-液界面张力随着温度的升高而波动下降,但固-气界面张力随温度升高而上升,界面张力与接触角的变化趋势与杨氏方程相符。在压力一定的条件下,随着温度的升高,纳米水滴中的氢键数目逐渐减少。在298 K至538K温度范围内,氢键总数目下降了63%,但压力对氢键的数目影响很小。