Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Calibration of transient pipeline gas flow model

Osiadacz Andrzej J., Chaczykowski Maciej

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2022

|

Nr 6

27--31

EN

Simplified pipeline gas flow models for the calculation of pressure, temperature and flow rate profiles were evaluated. Numerical solution with the method of lines was adopted and a sensitivity study of the flow model to the selection of the heat transfer model, equation of state, and the accuracy of friction factor calculations was conducted. The following equations of state were investigated: Soave-Redlich-Kwong, Benedict-Webb-Rubin, AGA-8 and SGERG-88. The results of the numerical solution were compared to the field data from the 107 km long section of the gas transmission pipeline.

PL

Badania dotyczyły uproszczonych modeli przepływu gazu w rurociągu do wyznaczania profili zmian ciśnienia, temperatury i natężenia przepływu. Równania rozwiązano metodą prostych oraz przeprowadzono badania wrażliwości modelu przepływu na wybór modelu wymiany ciepła, równania stanu oraz dokładność obliczeń współczynnika oporów hydraulicznych. Badania dotyczyły następujących równań stanu: Soave-Redlich-Kwong, Benedict-Webb-Rubin, AGA-8 i SGERG-88. Wyniki rozwiązania numerycznego zostały porównane z wynikami pomiarów przeprowadzonych na odcinku gazociągu przesyłowego o długości 107 km.

2

Comparison of the Hartle-Thorne Model of Neutron Stars with its Kerr Approximation by using Resonant Switch Model

Stuchlík Z., Klimovičová K., Schee J., Török G., Kotrlová A.

Acta Astronomica

|

2021

|

Vol. 71, No. 4

311--141

EN

The Hartle-Thorne (H-T) models of slowly rotating neutron or quark stars, characterized by the mass M, dimensionless spin a, and reduced quadrupole moment q, are constructed for the observationally given rotational frequency frot=580 Hz (290 Hz) of the compact star in the atoll source 4U 1636-53, and a wide range of equations of state (EoS) giving sequences of allowed states governed by the relations a(M), q(M). These sequences are used in the framework of the resonant switch (RS) model combining pairs of geodesic oscillation models to match the data of the twin high-frequency quasi-periodic oscillations observed in the 4U 1636-53 source. The results of the matching procedure using the H-T models are compared to those based on the Kerr approximation of the exterior of the neutron stars. The best H-T matches fix the only variant of the RS model combining particular modifications of the relativistic precession model, exclude the rotation frequency frot=290 Hz, restrict the considered EoS to six of them, excluding the strange quark stars, and significantly improve precision of the matches given by any single geodesic oscillations model. The Kerr matching allows two variants of the RS model, thus, giving false information, and only three EoS, thus, giving insufficient information. Our results demonstrate that in the matching procedure, the Kerr approximation can be used only for neutron stars governed by the H-T models with q<2, implying an important restriction on the applicability of the Kerr approximation for description of the oscillatory phenomena around neutron stars. On the other hand, the RS model is sufficiently discriminating for the spacetime metric to be largely determined by fitting to the data. The ranges of the external spacetime parameters of the neutron stars related to the best H-T matches are determined to be M≈2.10-2.13 Mo, a≈0.21-0.25, q≈1.8-2.3. Most compact neutron star is predicted by the Gandolfi EoS, when M≈2.10 Mo, a≈0.21, q≈1.8, with the equatorial radius R≈10.83 km and eccentricity ε=0.03.

3

Numerical simulations of linearly stratified flow past submerged bodies

Ma W., Li Y., Ding Y., Hu K., Lan L.

Polish Maritime Research

|

2018

|

S 3

68--77

EN

In this study, a methodology was presented to predict density stratified flows in the near-field of submerged bodies. The energy equation in temperature form was solved coupled with momentum and mass conservation equations. Linear stratification was achieved by the definition of the density as a function of temperature. At first, verifications were performed for the stratified flows passing a submerged horizontal circular cylinder, showing excellent agreement with available experimental data. The ability of the method to cope with variable density was demonstrated. Different turbulence models were used for different Re numbers and flow states. Based on the numerical methods proposed in this paper, the stratified flow was studied for the real scale benchmark DAPRA Suboff submarine. The approach used the VOF method for tracing the free surface. Turbulence was implemented with a k − ω based Detached Eddy Simulation (DES) approach. The effects of submarine speed, depth and density gradient on the free surface wave pattern were quantitatively analyzed. It was shown that, with the increasing of the speed of the submarine, the wavelength and wave height of the free surface wave were gradually increasing. The wave height of the free surface wave was gradually reduced as the submarine’s depth increased. Relative to the speed and submarine depth, the changes of the gradient density gradient have negligible effects on the free surface wave field.

4

Curves of thermodynamic states in some fluids with dispersion

Perelomova A.

TASK Quarterly : scientific bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk

|

2017

|

Vol. 21, No 1

53--64

EN

Variations in the thermodynamic state of a dispersive medium, caused by sound, are studied. A bubbly liquid and a Maxwell fluid are considered as examples. Curves in the plane of thermodynamic states are plotted. They are in fact pictorial images of linear relations of excess pressure and excess density in the acoustic wave which reflect irreversible attenuation of the sound energy. The curves account for the nonlinear generation of the entropy mode in the field of sound. In the case of Maxwell fluids, loops may form under some conditions. Curves and loops for some kinds of stationary waveforms and impulse sound are discussed and compared.

5

Thermodynamic and dynamical properties of dense ICF plasma

Gabdullin M. T., Kodanova S. K., Ramazanov T. S., Issanova M. K., Ismagambetova T. N.

Nukleonika

|

2016

|

Vol. 61, No. 2

125--129

EN

In present work, thermodynamic expressions were obtained through potentials that took into consideration long-range many-particle screening effects as well as short-range quantum-mechanical effects and radial distribution functions (RDFs). Stopping power of the projectile ions in dense, non-isothermal plasma was considered. One of the important values that describe the stopping power of the ions in plasma is the Coulomb logarithm. We investigated the stopping power of ions in inertial confi nement fusion (ICF) plasma and other energetic characteristics of fuel. Calculations of ions energy losses in the plasma for different values of the temperature and plasma density were carried out. A comparison of the calculated data of ion stopping power and energy deposition with experimental and theoretical results of other authors was also performed.

6

Temperature evolution of thermodynamic functions from symmetric to asymmetric nuclear matter

Wójcik W.

Czasopismo Techniczne. Nauki Podstawowe

|

2014

|

R. 111, z. 3-NP

81--88

EN

This paper investigates thermal properties of nuclear matter using the Friedman-PandharipandeRavenhall equation of state. Thermodynamic quantities such as internal energy, entropy and free energy are calculated both for symmetric and asymmetric nuclear matter for temperatures ranging up to 30 MeV. A change of free energy curvature indicates the liquid-gas phase transition in nuclear matter.

PL

Dla równania stanu Friedmana-Pandharipande-Ravenhalla zbadano własności termiczne materii jądrowej. Dla symetrycznej i asymetrycznej materii jądrowej wyznaczono wielkości termodynamiczne, takie jak energię wewnętrzną, entropię i energię swobodną dla temperatur do 30 MeV. Zmiana krzywizny energii swobodnej wskazuje na przejście fazowe ciecz-gaz w materii jądrowej.

7

Aspekty termodynamiczne w gazownictwie ziemnym

Warowny W.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2013

|

Nr 10

386--394

PL

W pracy przedstawiono prawie cały zakres zagadnień termodynamicznych związanych z przemysłem gazu ziemnego.

EN

In this work were given almost whole range of thermodynamic issues dealing with industry of natural gas.

8

Free Volume Approximation and Equation of State for the fcc Phase of Polydisperse Hard Spheres

Tretiakov K. V., Wojciechowski K. W.

Computational Methods in Science and Technology

|

2013

|

Vol. 19, No. 1

59--64

EN

Monte Carlo simulations of the fcc phase of polydisperse hard spheres near close packing are reported. An experimental equation of state (EoS) is determined numerically in the NpT ensemble with variable shape of the periodic box. The close packing volume extrapolated from the obtained data shows a good agreement with earlier experiments performed by other methods. A new theoretical EoS, based on the free volume approximation, is proposed. The modified EoS fits experimental data for polydisperse hard spheres better than the approximation used before

9

Discrepancies in the assessment of CO2 storage capacity and methane recovery from coal with selected equations of state. Part II. Reservoir simulation

Lutynski M. A., Battistutta E., Bruining H., Wolf K. A. A.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 47

207-212

EN

Enhanced Coalbed Methane is a technology that helps mitigate CO2 emissions and at the same time recover methane from coal seams. Usually CO2 in coalbeds is stored under supercritical conditions and adsorption, as a crucial parameter, is responsible for the capacity of coalbed to store CO2. In the first part of this study three equations of state with the same set of experimental data were tested. In this study Langmuir parameters serve as an input data for the reservoir simulator. A sensitivity study for the two sets of Langmuir parameters and two permeability values was performed. Although differences in the results of simulation with Langmuir parameters calculated with PR and SW seem to be insignificant, on a larger field scale these discrepancies can be noteworthy. Improper calculation of sorption data may lead into a significant mismatch with field production.

PL

Intensyfikacja wydobycia metanu z pokładu węgla za pomocą zatłaczania dwutlenku węgla jest technologią, która nie tylko przyczynia się do zwiększenia uzysku tego surowca energetycznego ale jednocześnie zmniejsza emisję CO2. Pojemność pokładu węglowego jako zbiornika CO2 wyznacza się na podstawie badań sorpcji w laboratorium. Zaadsorbowany w matrycy węglowej CO2 znajduje się w stanie krytycznym i pomiar jego sorpcyjności jest istotnym czynnikiem, który determinuje wykorzystanie danego pokładu węgla jako zbiornika tego gazu. W pierwszej części studium dokonano analizy wpływu zastosowanego trzech równań stanu gazu tj. równania Penga-Robinsona (PR), równania Soave-Redlicha- Kwonga (SRK) oraz bardzo dokładnego równania stanu gazu dla CO2 Spana i Wagnera (SW), jako równania referencyjnego na obliczenie pojemności sorpcyjnej tego gazu na węglu na podstawie tych samych danych eksperymentalnych. Wyznaczone parametry Langmuira posłużyły jako dane wejściowe do symulatora złożowego. W celu określenia wpływu obliczonych parametrów Langmuira na uzysk metanu wykorzystano symulator złożowy ECLIPSE 300 z opcją Coalbed Methane. Symulacje przeprowadzono dla dwóch wartości przepuszczalności pokładu węgla: 1.5 md reprezentującej niskoprzepuszczalne węgle europejskie oraz 20 md reprezentującej wysokoprzepuszczlane węgle północnoamerykańskie. Z przeprowadzonych analiz wynika, że wyznaczenie parametrów izotermy Langmuira dla danych obliczonych za pomocą równania stanu gazu PR zawyża dzienny uzysk gazu w początkowym okresie produkcji w przypadku pokładu o przepuszczalności 1.5 md, natomiast w przypadku pokładu o przepuszczalności 20 md produkcja w początkowym okresie jest zaniżona. Pomimo, że różnice w uzysku gazu dla parametrów Langmuira obliczonych z równania PR i SW wydają się być niewielkie w przypadku większej skali rozpatrywanego problemu różnica ta może być znacząca.

10

Discrepancies in the assessment of CO2 storage capacity and methane recovery from coal with selected equations of state. Part I. Experimental isotherm calculation

Lutynski M. A., Battistutta E., Bruining H., Wolf K. A. A.

Physicochemical Problems of Mineral Processing

|

2011

|

Vol. 47

159-168

EN

The injection of carbon dioxide into coalbeds to increase methane recovery is an emerging technology which was tested in various pilot installations. Carbon dioxide stored in coalbeds is usually in supercritical state and therefore investigation of supercritical adsorption of this gas on coal is a subject of various studies. In the paper impact of three equations of state i.e. Peng Robinson (PR), Soave-Redlich-Kwong (SRK) and the most accurate Span-Wagner, as a reference, on the calculation of sorption capacity was investigated. Langmuir parameters were calculated on the basis of experimental results of CO2 volumetric sorption by a Selar Cornish coal sample. It is concluded that the use of cubic equation of state (PR and SRK) for the calculation of supercritical CO2 sorption on coal gives unreliable results by lowering apparent absolute adsorption in the lower pressure range (< 9 MPa) and unrealistically increasing it at higher pressures.

PL

Intensyfikacja wydobycia metanu z pokładu węgla za pomocą zatłaczania dwutlenku węgla jest technologią, która nie tylko przyczynia się do zwiększenia uzysku tego surowca energetycznego ale jednocześnie zmniejsza emisję CO2. Obecnie na Świecie istnieje kilka instalacji pilotowych, w których ta technologia poddawana jest badaniom. W Europie pokłady węglowe bogate w metan występują zazwyczaj na głębokościach przekraczających 750 m i temperaturach powyżej 40C, a więc w warunkach, w których CO2 jest w stanie krytycznym. Adsorpcja tego gazu w stanie krytycznym na węglach jest obecnie przedmiotem intensywnych badań. Do wyznaczonych w laboratorium izoterm sorpcji dopasowywane są następnie modele sorpcyjne jak np. izoterma Langmuira, izoterma BET czy model Dubinina-Raduszkiewicza. W pracy przedstawiono wyniki badań sorpcji dwutlenku węgla na węglu antracytowym Selar Cornish z zagłębia Południowej Walii (Wielka Brytania). Do analiz wyników użyto trzech równań stanu gazu stosowanych do określenia gęstości CO2 tj. równania Penga-Robinsowa (PR), równania Soave-Redlicha-Kwonga (SRK) oraz bardzo dokładnego równania stanu gazu dla CO2 Spana i Wagnera (SW), jako równania referencyjnego. Do uzyskanych danych sorpcji całkowitej dopasowano model izotermy Langmuira jako powszechnie stosowany w symulatorach złożowych. Obliczone parametry izotermy Langmuira tj. VL oraz PL w przypadku równania SW wyniosły odpowiednio 0.03648 sm3/kg oraz 0,597 MPa, natomiast dla równania PR wartości te wyniosły odpowiednio 0.03071 sm3/kg oraz 0,406 MPa. Odchyłka w obliczonych parametrach w stosunku do równania referencyjnego dla tej samej izotermy wyniosła odpowiednio -18,8% oraz -31,9%

11

Observational Tests of Neutron Star Relativistic Mean Field Equations of State

Urbanec M., Beták E., Stuchlík Z.

Acta Astronomica

|

2010

|

Vol. 60, No. 2

149--163

EN

Set of neutron star observational results is used to test some selected equations of state of dense nuclear matter. The first observational result comes from the mass-baryon number relation for pulsar B of the double pulsar system J0737-3039. The second one is based on the mass-radius relation coming from observation of the thermal radiation of the neutron star RX J1856.35-3754. The third one follows the population analysis of isolated neutron star thermal radiation sources. The last one is the test of maximum mass. The equation of state of asymmetric nuclear matter is given by the parametrized form of the relativistic Brueckner-Hartree-Fock mean field, and we test selected parametrization that represent fits of full relativistic mean field calculation. We show that only one of them is capable to pass the observational tests. This equation of state represents the first equation of state that is able to explain all the mentioned observational tests, especially the very accurate test given by the double pulsar even if no mass loss is assumed.

12

Implementation of improved application for determining gas Z-factor of gas from the Molve field

Juttner I., Vulin D., Lazo A.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2008

|

T. 25, z. 2

323-330

EN

Separator gas composition and separator liquid composition and corresponding standard data (pressure, temperature, liquid density, specific gravity etc.) were measured to obtain recombined fluid composition. The results of separator gas test and recombined wellstream were grouped and observed separately to verify published methods of compressibility correction factor, Z prediction. It was found that Dranchouk-Abu-Kassem method is in good correlation with laboratory data. Critical properties of separator gas and wellstream fluid mixtures, and also C7+ fractions were correlated using a number of published correlations. The properties were found to be similar to that found in literature, characterized by an accuracy decrease with decreasing molar weight accuracy of plus the fractions. However, individual pressure vs. Z-factor curves for each observed laboratory fluid analysis, calculated using the correlations, showed acceptable match with measured and then calculated pressure versus Z data. Modified correlation was made, similar to Sutton's and Standing's correlations for calculating pseudocritical temperature and pressure as function of specific gravity and compared to published correlations.

PL

W pracy dokonano pomiaru skład gazu i płynu w separatorze oraz standardowe dane dotyczące ciśnienia, temperatury, gęstości cieczy, ciężaru właściwego w celu ustalenia nowego składu płynu. Zestawiono wyniki badania składu gazu z separatora i nowy skład strumienia, a następnie zweryfikowano opublikowane metody korekcji współczynnika ściśliwości Z. Wykazano korelację metody Dranchouk-Abu-Kassem z danymi laboratoryjnymi. Wykorzystując znane z literatury metody, skorelowano krytyczne właściwości gazu z separatora, mieszaniny płynu w otworze oraz cząstki C7+. Otrzymane właściwości były podobne do przedstawionych w literaturze i charakteryzowały się spadkiem dokładności wraz ze spadkiem dokładności ciężaru molowego cząstek dodatnich. Z analizy krzywej funkcji ciśnienia i współczynnika Z dla każdego z płynów badanych na podstawie korelacji wynika, że uzyskano akceptowalną zgodność z danymi pomiarowymi i następnie obliczono funkcję ciśnienia i współczynnika Z. Zmodyfikowano korelację, analogicznie do korelacji Suttona i Standinga na pseudokrytyczne wartości temperatury i ciśnienia jako funkcji ciężaru właściwego, a następnie porównano i przestawiono otrzymane korelacje.

13

Zastosowanie równań stanu do opisu fazy gazowej i równowag fazowych

Warowny W., Sarnecki D.

Gaz, Woda i Technika Sanitarna

|

2007

|

Nr 10

9-13

EN

The role of equations of state in describing gas phase and liquid: steam phase equilibrium in perfect gas and in real gas. Conditions for applying a few selected equations of state. Examples of using equations of state in gas industry, with natural gas.

14

The Generalized NRTL Model Associated with the Peng-Robinson Equation of State to Predict Liquid-Liquid Equilibria Between Hydrocarbons,Water and Ethylene Glycol

Neau E., Nicolas C., Jaubert J., Mutelet F.

Polish Journal of Chemistry

|

2006

|

Vol. 80, nr 1

27-35

EN

In this study, the generalized NRTLmodel is combined with the Peng-Robinson equation of state in order to predict the liquid-liquid equilibrium of binary systems containing hydrocarbons, water and glycols. In the proposed model, the binary interaction parameters of theNRTLmodel are predicted bymeans of a group contributionmethod, while the volume and surface-area parameters of pure components introduced in the generalized NRTL version are estimated from the UNIFAC group contribution method. The results obtained in this paper are comparedwith those provided bywell knownmodels described in the literature.

15

Numerical Algorithms for Determination of Retrograde Region of Gas Condensate Reservoir

Tarom N., Jalali F., Al-Sayegh A., Moshfeghian M.

Polish Journal of Chemistry

|

2006

|

Vol. 80, nr 1

51-64

EN

Twomathematical algorithms based on a cubic EOS are developed to determine the retrograde region for reservoir fluids. The first method is based on marching and the second one utilizes regression analysis. In marching method, a series of flash calculations is performed to calculate maximum L/F (moles of liquid/moles of feed). In the regression method, a non-linear regression and an optimizationmethod in addition to a limited number of flash calculations are used to determine the maximum L/F. Based on these mathematical algorithms a computer program to predict a full phase envelope containing the retrograde curve was developed. The computer program consists of three basic parts of bubble point, dew point, and flash calculations. These three basic parts are used to determine the retrograde region. In the course of determination of the retrograde condensation region, the coordinates of critical point and cricondentherm point were also determined and used to speed up the search method. Several cases were studied and it was found that the regression method is faster and more accurate.

16

High pressures studies on hydrides of selected manganese alloys

Sugiura H., Filipek S., Paul-Boncour V., Marchuk I., Liu R., Pyun S.

Nukleonika

|

2006

|

Vol. 51,suppl.1

73-77

EN

Specific behavior found in hydrides formed in manganese, Mn-Ni and YMn2 under high pressure is presented and discussed. The synthesis of ferromagnetic fcc-manganese was proved. Parameters of the equations of state (EOS) derived from measurements in the diamond anvil cell (DAC) are summarized for manganese hydrides and for hydrides derived from YMn2 Laves phase. It was found that the compression behavior of recently discovered YMn2H6 is different from YMn2-based hydrides with lower hydrogen content.

17

Peng-Robinson crossover equation of state

Magdziarz A.

Wiertnictwo, Nafta, Gaz

|

2004

|

R. 21/1

255-263

EN

Cubic equations of state, widely used in petroleum industry, fails to reproduce the non-analytical, singular behavior of fluids in the critical region, caused by long-scale fluctuation in fluids densities. The asymptotic singular critical behavior of the thermodynamic properties can be described in terms of scaling laws with universal critical exponents and universal scaling functions. In this paper we develop, on the basis of the modern theory of critical phenomena, a cubic crossover equation of state for which incorporates the scaling laws asymptotically close to the critical point and is transformed into the original cubic equation of state far away from the critical point. We use as a starting point one of the most popular in petroleum industry equations of state - Peng-Robinson EOS. Methodology used here to obtain PR crossover EOS is the same, as applied by Kiselev to Patel-Teja EOS. Results obtained from a new equation of state are compared with experimental data for methane and ethane in one- and two phase regions. We show that Peng-Robinson crossover equation of state yields a much better representation of thermodynamic properties of fluids, than the original PR EOS.

PL

Równanie stanu stopnia trzeciego, szeroko stosowane w przemyśle naftowym, zawodzą w opisie nieanalitycznych, osobliwych zachowań płynów w obszarze krytycznym, spowodowanych przez długozasięgowe fluktuacje gęstości płynu. Asymptotyczne osobliwe krytyczne własności termodynamiczne mogą być opisane za pomocą praw skalowania z uniwersalnymi wykładnikami krytycznymi oraz uniwersalnymi funkcjami potęgowymi. W artykule przedstawione zostało równanie stanu crossover stopnia trzeciego sformułowane na bazie współczesnej teorii zjawisk krytycznych. Równanie to łączy ze sobą potęgowe prawa skalowania przy asymptotycznym zbliżaniu się do punktu krytycznego oraz podlega transformacji do oryginalnego równania stanu stopnia trzeciego w oddaleniu od punktu krytycznego. Jako równanie bazowe wybrane zostało jedno z najpowszechniej stosowanych w przemyśle naftowym równań stanu - równanie Penga- Robinsona. Metodologia zastosowana do otrzymania równania stanu crossover Penga- Robinsona jest tożsama z tą zastosowaną przez Kiseleva do równania stanu Patela-Teji. Wyniki uzyskiwane za pomocą nowego równania stanu są porównywane z danymi eksperymentalnymi dla metanu i etanu, w obszarach jedno- i dwufazowym. W artykule zostaje wykazane, że równanie stanu crossover Penga-Robinsona odwzorowuje termodynamiczne właściwości płynów dużo dokładniej niż oryginalne równanie stanu Penga- Robinsona.

18

The State Dependency of the Effective Pair Potential Parameters

Keshavarzi E., Hashemi F., Ghazvini Z.

Polish Journal of Chemistry

|

2004

|

Vol. 78 / nr 10

1893-1906

EN

The state dependency of the effective pair potential parameters [epsilon eff (T,ro ), sigma eff (T)] has been studied for gas, liquid and supercritical regions for different types of fluids.We have assumed that the configuration of potential energy between Nmolecules can be divided into independent pair clusters with an effective pair potential, in which the parameters of the potential are state dependent.We have obtained the values of epsilon eff (T, ro),and sigma eff (T) using p-V-T data. The results show, that epsilon eff (T, ro) increases with density for those thermodynamic states, at which pair interactions are dominant, while it decreases with density for those systems, where triplet and higher clusters are dominant. Both epsilon eff (T, ro) and sigma eff (T) decrease with temperature, which coincides with the literature data. Aremarkable result of the present work is the determination of density, at which triplet clusters come into account. We have also shown new corresponding states for the effective well depth parameter, which is held for all examined fluids, including Ar, Xe, CH4, N2, CO, H2O, CO2, CH3OH, C2H6 and C6H6 for different isotherms. Alinear dependence of epsilon eff (T, ro) versus density and temperature on the zeno-line is predicted.

19

Tetratic phase in the planar hard square system ?

Wojciechowski K. W., Frenkel D.

Computational Methods in Science and Technology

|

2004

|

Vol. 10, nr 2

235-255

EN

System of hard squares in two dimensions (2D) has been studied by Monte Carlo simulations. The simulations indicate that the isotropic fluid phase in this system does not freeze into a 2D 'crystal-line' phase (of square lattice and quasi-long-range translational order) but transforms into an inter-mediate phase with the quadratic quasi-long-range orientational order (of coupled molecular axes and intermolecular bonds) and the translational order decaying faster than algebraically. The equation of state and the specific heat of the system are surprisingly well reproduced by smoothed version of the free volume theory in the whole density range.

20

The prediction of thermodynamic properties of systems formed by chain-like molecules using a cell-hole group contribution model

Hofman T.

Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Chemia

|

2003

|

z. 71

3-165

EN

A group contribution model is developed for predicting of the configurational properties of the pure chain-like compounds and their mixtures. In the first sections a detailed description of the existing lattice models of fluids is given. A special attention is put to the hole models. As the first step in the model development, the Smirnova-Victorov model36 is applied for predicting of the properties of pure n-alkanes, aliphatic monoethers and 1-chloroalkanes and their mixtures with ^z-alkanes. The properties include: densities as the functions of pressure and temperature for liquids and gases, saturated vapor pressures, enthalpies of vaporization, mixing functions, phase equilibria in binary systems. An inability to predict liquid densities under high pressures properly, has lead to a formulation of a new cell-hole model. It has been tested for the above mentioned data. A significant improvement is observed for the high-pressure liquid densities, saturated vapor pressures and the high-pressure vapor-liquid equilibria. Keywords: thermodynamics, equation of state, group contribution, prediction, lattice model, cell model, hole model, fluid-phase equilibrium, mixing functions, P-p-T properties

PL

Głównym celem pracy było stworzenie modelu termodynamicznego, umożliwiającego przewidywanie pełnego zbioru właściwości konfiguracyjnych czystych substancji złożonych z cząsteczek łańcuchowych i ich mieszanin. W pierwszej części podsumowano aktualny stan wiedzy na temat siatkowych modeli płynów, ze szczególnym uwzględnieniem modeli dziurowych. Dyskusja możliwości istniejących teorii została oparta na modelu Smimowej i Wiktorowa36, którego użyto do przewidywania szeregu właściwości czystych n-alkanów, monoeterów alifatycznych i 1-chloroalkanów oraz ich mieszanin z n-alkanami (gęstości w funkcji ciśnienia i temperatury dla cieczy i gazów, prężności pary nasyconej, entalpii parowania, funkcji mieszania, równowag fazowych w układach dwuskładnikowych). Wypływające stąd wnioski, a przede wszystkim nieprawidłowy opis gęstości cieczy pod bardzo wysokimi ciśnieniami, doprowadziły do zdefiniowania nowego modelu, łączącego cechy modeli dziurowych i komórkowych. Jego wyprowadzenie, zastosowanie do tego samego zbioru danych oraz dyskusja wyników, są zawarte w trzech kolejnych rozdziałach. Nowy model daje zdecydowanie lepszą dokładność przede wszystkim dla wysokociśnieniowych gęstości cieczy, prężności pary nasyconej i równowag ciecz-para pod wysokimi ciśnieniami. Słowa kluczowe: termodynamika, równanie stanu, udziały grupowe, przewidywanie, model siatkowy, model komórkowy, model dziurowy, równowaga fazowa, funkcje mieszania, właściwości P-p-T.