天然气运输管道中经常会出现水合物堵塞的现象,易引起严重的工业问题,因此关于气体水合物风险防控技术一直是研究热点。作为该项研究重点之一的水合物动力学抑制剂的抑制机理尚不清楚,本论文采用分子动力学模拟方法从微观角度研究动力学抑制剂对甲烷水合物生长的影响,具体内容如下:(1)首先模拟了抑制剂PVP位于溶液中不同位置时甲烷水合物的生长过程。通过比较体系势能变化、解吸出的甲烷数量、水合物笼子的数目等,发现抑制剂越靠近水合物晶核表面,其抑制效果越优。(2)比较了抑制剂PVP、PVP-A及PVP-E位于气液界面处时的抑制性能。通过比较体系势能变化、甲烷的溶解速率、水合物笼子的数目等,发现PVP-A的抑制性能最好。同时分析了抑制剂位于气液界面处的构型,进一步研究了动力学抑制剂的抑制机理。(3)比较了抑制剂PVP、PVP-A及PVP-E位于水合物晶核表面时的抑制性能。结果表明PVP表现出最好的抑制效果,抑制剂稳定吸附在甲烷水合物晶核表面时可有效抑制水合物的生长。通过比较水合物生长情况、观察抑制剂结合到水合物表面时的构型,进一步得到抑制剂结构与其抑制效果之间的关系。(4)最后比较了三种抑制剂发挥出较好抑制作用的优势位置。通过对同一种抑制剂位于气液界面与水合物晶核一侧表面处时水合物生长过程中甲烷的溶解速率、水合物笼子的增长情况以及不同时刻的快照分析,发现三种抑制剂发挥出较好抑制作用的优势位置不同。