Skip to main content
SUPERVISOR
Bijan Najafi,Hossein Farrokhpour
بیژن نجفی (استاد راهنما) حسین فرخ پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mehdi Sohrabi mahbob
مهدی سهرابی محبوب

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1387

TITLE

Prediction of the Ability of a New Equation of State in Predicting the Vapour-Liquid Equilibrium of Hard Chain Fluids With Attractive Potentials of Variable Range
Modeling thermodynamic properties of pure fluids and mixtures is a scientific and technological challenge.The simple model that used for hard chain molecules is freely jointed chain fluid. Each molecule consists of freely jinted tangent spheres, each sphere interacts with the other spheres through the hard sphere potential. In the first part of this thesis, the vapour- liquid equilibria of square-well chain fluid, at different well width, calculated and compared with molecular dynamic simulations. It is found that the efficiency of equation of state in predicting vapour-liquid equilibria improve by increasing the well-width. Also, the enthalpy of vaprozaition of square-well chain fluid at three different well width ( =1.3, 1.5, 1.8) calculated from obtained vapour pressure and compared with simulation data. In the second part of this thesis, to improve the prediction of the equation of state, An analytical expression for the average site – site radial distribution function of hard sphere chain fluid is derived. This expression is derived by Global fitting the numerical values of radial distribution function obtained from Chiew’s Integral equation. Using the obtained radial distribution function in the framework of equation of state, again, the thermodynamic properties of square-well and Yukawa chain fluids incluiding, compressibility factor, critical constants, vapour-liquid equilibria calculated and compared with simulation date. The results show that the using of radial distribution function improve the results considerably in comparssion with molecular dynamic simulation. The hard-sphere Yukawa chain (HSYC) fluid is a simple model for chain fluids and polymers in which each molecule is composed of freely-jointed tangent spheres. The spheres each have a hard core and an attractive interaction, written as a single Yukawa potential or as a sum of Yukawa potentials.
معادلات حالت به طور گسترده ای در شیمی و مهندسی شیمی به منظور پیش بینی خواص ترمودینامیکی و رفتار فازی سیالات پلیمری استفاده می شود. در این پایان نامه از یک معادله حالت کاملاً اختلالی که در سال 2008 میلادی توسط فرخ پور و همکاران برای سیالات زنجیری سخت بر پایه ی نظریه ی اختلال ارائه شده است، برای محاسبه ی خواص ترمودینامیکی نظیر محاسبه ی ضریب تراکم پذیری و پیش بینی تعادلات فازی بخار- مایع و رسم منحنی های همزاد سیالات زنجیری چاه مربعی و یوکاوا استفاده می شود. معادله حالت استفاده شده در این پایان نامه بر اساس نظریه ی اختلال مرتبه ی دوم بارکر – هندرسون برای سیال مرجع زنجیری کره ی سخت بسط داده شده است. سیال زنجیری در نظر گرفته شده در این پژوهش شامل مولکول های زنجیری تشکیل شده از قطعه های کاملاً کروی است که به طور آزادانه و مماسی به یکدیگر متصل شده اند همچنین سیالات زنجیری یوکاوای کره ی سخت در نظر گرفته شده در این پژوهش، مدل ساده ای برای سیالات زنجیری و پلیمرها هستند، به گونه ای که هر مولکول زنجیری از قطعه های کروی که به طور مماسی به یکدیگر متصل شده اند تشکیل شده است، به طوری که هر کره دارای یک مغز سخت و یک برهم کنش جاذبه ای است. معادله حالت مورد استفاده در این پایان نامه قادر است خواص ترمودینامیکی انواع بسیاری از سیالات زنجیری نظیر سیالات چاه مربعی و یوکاوا را با تغییر ضرایب به کار رفته در ساختار معادله حالت به خوبی نشان دهد. در قسمت اول این پژوهش از معادله حالت معرفی شده برای پیش بینی تعادلات سیالات زنجیری چاه مربعی در عرض چاه های مختلف برای نقاط زیر دمای بحرانی سیالات مورد نظر استفاده می شود و نتایج به دست آمده با نتایج ارائه شده توسط روش شبیه سازی دینامیک مولکولی مقایسه می شود. در این قسمت مشخص گردید که با افزایش عرض چاه پتانسیل، کارآیی معادله حالت بیشتر می شود. همچنین آنتالپی تبخیر سیال زنجیری چاه مربعی در سه عرض چاه متفاوت 3/1، 5/1 و 8/1 با استفاده از مقادیر مربوط به فشار بخارهای تعادلی محاسبه شده به دست آمد. در قسمت دوم این پژوهش به منظور اصلاح معادله حالت و بهبود نتایج پیش بینی شده و نزدیکی نتایج به دست آمده به نتایج حاصل از شبیه سازی دینامیک مولکولی یک معادله ی تحلیلی ساده برای متوسط تابع توزیع شعاعی مکان – مکان سیالات زنجیری کره ی سخت که از طریق برازش گلوبال نتایج حل عددی معادله ی انتگرالی Chiew به روش Perram به دست آمده است،ارائه می شود. این معادله ی تحلیلی ساده مشتمل بر 66 ضریب می باشد و ضرایب این معادله ی تحلیلی ساده تابعی از فاصله بین مولکولی (x) و تعداد اجزای مولکول زنجیر (m) است. با استفاده از معادله ی تحلیلی ارائه شده برای متوسط تابع توزیع شعاعی مکان – مکان سیال زنجیری کره ی سخت در ساختار معادله حالت مورد استفاده در این پژوهش، مجدداً خواص ترمودینامیکی سیالات زنجیری چاه مربعی و یوکاوا نظیر ضریب تراکم پذیری، منحنی های همدما، ثابت های بحرانی، تعادلات فازی بخار- مایع، بررسی قانون کلازیوس- کلاپیرون و قاعده ی قطرهای خط راست بررسی شده است. نتایج نشان داد که با اصلاح تابع توزیع شعاعی در نتایج، بهبود قابل ملاحظه ای ایجاد می شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی