عنوان پایاننامه
معادله حالت عبوری واندروالس با عبارت دافعه اصلاح شده
- رشته تحصیلی
- شیمی فیزیک
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس علوم شماره ثبت: 5177;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60390
- تاریخ دفاع
- ۱۳ آذر ۱۳۹۲
- دانشجو
- محمدرضا چهل امیرانی
- استاد راهنما
- حسن به نژاد
- چکیده
- علیرغم پیشرفتهای اخیر در زمینه معادلات حالت، در صنعت همچنان استفاده از معادله حالت مانند معادله حالت ردلیچ وانگ ساو و پنگ رابینسون معمول و پرکاربرد است. تا به حال دو روش بطور عمده برای بیان ویژگیهای سیالات در بازه گستردهای از مقادیر PVT استفاده شدهاند. اولین روش عبوری لاندا است که به خوبی توسط سینگرز و همکارانش و کایزلف با روش ساده شدهای بکار گرفته شده است. این روش شامل بازنویسی انرژی آزاد با در نظر گرفتن تابع عبوری است. این تابع متغیرهای دما و حجم را باز بهنجارش میکند. هر چه به نقطه بحرانی نزدیکتر میشویم روش پدیده شناختی کایزلف با استفاده از تقریب ساده پد که در آن انرژی آزاد عبوری از حل عددی معادلات بازبهنجارش گروه بدست میآید استفاده میکند. روش دوم، روش بازگشتی وایت است که بسیاری از نویسندگان آن را برتر میدانند چون تعداد پارامترها در این مدل بصورت ساختاری کمتر است. در این کار ما از معادلات حالت ردلیچ وانگ ساو و پنگ رابینسون استفاده کردیم و مدل عبوری برای آن ها از نزدیک تا دور از نقطه بحرانی توسعه داده شد که شامل قوانین مقیاسگذاری مجانبی نزدیک نقطه بحرانی است و دور از نقطه بحرانی به معادلات مکعبی کلاسیک اصلی تبدیل میشود. در این کار ما از دو تابع عبوری (Y(q متفاوت استفاده کردیم و توانستیم برنامه کامپیوتری جامعی آماده کنیم که از آن بتوان برای معادلات مکعبی مختلف با توابع عبوری متنوع استفاده کرد تا بتوان نتایج حاصل را با هم مقایسه کرد. این توابع حالت را برای محاسبه خواص ترمودینامیکی سیالات خالص (کربن دی اکسید و آلکان های متان،اتان و پروپان) استفاده کردیم و نتایج بسیار خوبی برای طیف گستردهای از نقاط برای کمیتهای فشار بخار اشباع و دانسیته اشباع نسبت به معادله اصلی گرفتیم و مقایسهای میان نتایج حاصل از معادلات حالت عبوری و نتایج معادله کلاسیک با دادههای تجربی صورت گرفت.
- Abstract
- In spite of recent progress in the field of equations of state (EoS), the use of cubic EoS such as Redlich–Kwong–Soave (RKS) and Peng-Robinson EoS remains common in the industry. Up to now, two main different approaches have been used to represent fluids properties in a wide range of PVT values. The first one is the Landau-crossover method which successfully employed by Sengers and coworkers and also by Kiselev in a simplified way. This method consists in rewriting the free energy with the inclusion of a crossover function. This function allows the renormalization of temperature and volume variables as the region of concern gets closer to the critical point. The phenomenological method of Kiselev uses a simple Padé approximant of the crossover free-energy obtained from the numerical solution of the renormalization-group equations. However, many authors privileged the second approach: White’s recursive procedure. The reason claimed is systematically that this model requires areduced number of parameters. In this work, we use the PR and RKS cubic equations of state. And develop a crossover cubic model near to and far from the critical region, which incorporates the scaling laws asymptotically close to thecritical point and it transformed into original classical cubic equations of state far away from the critical point. In this work we use two different crossover equations Y(q) and we have prepared a comprehensive computer program that can be used for different cubic equations of state with different Y(q), To be able to compare the results. These EoSs are used to calculate thermodynamic properties of pure systems (carbon dioxide, alkanes from methane to propan). We show that, over a wide range of states, the equation of state yields the saturated vapour pressure data and the saturated density data with a much better accuracy than the original classical equation of state. A comparison between the results of the crossover equations, the classical equation results with experimental data was made.