کاربرد معادله ای حالت gma برای برخی از سیالات مهم صنعتی و شبیه سازی دینامیک مولکولی برخی از خواص ترمودینامیکی مخلوط های دوتایی آرگون با نئون، کریپتون و زنون با استفاده از پتانسیل های برهم کنش دو ذره ای و سه ذره ای و تهیه، شناسایی و اندازه گیری برخی از خواص فیزیکوشیمیایی نانوسیالات اکسید روی

در قسمت اول این مطالعه، از معادله ی حالت gma برای محاسبه ی خواص ترمودینامیکی سه گروه از سیالات صنعتی شامل اترهای گلیکولی، مایعات یونی و هوای مایع استفاده شده است. به جهت کاربردهای زیادی که این سیالات صنعتی دارند، در این کار به مطالعه ی آن ها پرداخته ایم. از معادله ی حالت gma برای پیش گویی چگالی و سایر خواص ترمودینامیکی این سیالات نظیر ضریب انبساط هم فشار، تراکم پذیری هم دما و فشار داخلی استفاده شده است. در هر مورد، مقایسه ای بین نتایج حاصل از معادله ی حالت gma و داده های تجربی و نظری انجام شده است. نتایج نشان می دهند که اگرچه برهم کنش ها در این سه گروه سیال صنعتی کاملاً متفاوت هستند، این معادله ی حالت را می توان به خوبی برای بازتولید و پیش گویی خواص ترمودینامیکی آن ها در حد خطای تجربی به کار برد. در قسمت دوم، از شبیه سازی دینامیک مولکولی به منظور محاسبه ی فشار و انرژی داخلی مخلوط های دوتایی آرگون- نئون، آرگون- کریپتون و آرگون- زنون در دماها و ترکیب های مختلف با استفاده از پتانسیل های شبه hfd دو ذره ای و شبه hfd کل (دو ذره ای و سه ذره ای) و لنارد- جونز استفاده شده است. نتایج در توافق کلی خوبی با مقادیر تجربی می باشند. هم چنین، به منظور نشان دادن نقش برهم کنش های سه ذره ای بر روی خواص ترمودینامیکی مخلوط های مورد مطالعه، از روش ونگ و سادوس در شبیه سازی های دینامیک مولکولی که توسط پتانسیل های شبه hfd دو ذره ای وابسته به چگالی انجام شد، استفاده کردیم. بهترین نتایج برای فشار در چگالی های بالا با استفاده از پتانسیل موثر لنارد- جونز بدست آمد. اگرچه پتانسیل شبه hfd در محاسبه ی فشار در چگالی های بالا به خوبی پتانسیل لنارد- جونز نیست، اما وارد کردن اثرات سه ذره ای در این پتانسیل توافق بین نتایج حاصل با مقادیر تجربی را بهبود می بخشد. هم چنین، نتایج نشان می دهد که اگرچه پتانسیل لنارد- جونز می تواند انتخاب خوبی برای فشار محاسبه شده توسط شبیه سازی دینامیک مولکولی این ترکیبات باشد، اما پتانسیل شبه hfd انتخاب بهتری برای پیش گویی ضریب دوم ویریال این مخلوط ها است. از آنجا که تا کنون توجه کمی به تجزیه تحلیل کیفی تابع توزیع شعاعی در مخلوط های مایع انجام شده است، در این کار، تغییرات تابع توزیع شعاعی مخلوط های آرگون- کریپتون با چگالی، ترکیب و دما مورد مطالعه قرار گرفته است. در قسمت سوم، نانوسیالات اکسید روی را با پخش کردن نانوذرات اکسید روی در اتیلن گلیکول و گلیسرول به عنوان سیالات پایه تهیه کردیم. به منظور بهبود توزیع و پخش نانو ذرات و جلوگیری از تشکیل خوشه های ذرات و دست یابی به سوسپانسیون های پایدار از آمونیم سیترات به عنوان پخش کننده استفاده شد. نمونه های نانوسیال حداقل برای یک سال پایدار بودند و هیچ رسوب و یا تجمعی از ذرات در آن ها دیده نشد. برخی از خواص فیزیکوشیمیایی نانوسیالات اکسید روی شامل هدایت حرارتی، ویسکوزیته و کشش سطحی این نانوسیالات اندازه گیری شد. هدایت حرارتی نانوسیالات اکسید روی به عنوان تابعی از کسر حجمی و دما مورد بررسی قرار گرفت. نتایج حاصل نشان داد که هدایت حرارتی نانوسیالات اکسید روی با افزایش کسر حجمی نانوذرات تا %3 حجمی به میزان %5/10 افزایش می یابد. با افزایش دما در یک کسر حجمی ثابت، هدایت حرارتی نانوسیالات اکسید روی به طور غیر خطی افزایش نشان می دهد. همچنین، نسبت هدایت حرارتی با افزایش هدایت حرارتی سیال پایه کاهش می یابد. برای اولین بار، ویسکوزیته و کشش سطحی نانوسیالات اکسید روی اندازه گیری شد. نتایج نشان می دهد که نسبت ویسکوزیته ی نانوسیالات به سیال پایه با افزایش غلظت و کاهش دما، افزایش می یابد. نسبت کشش سطحی این نانوسیالات نیز با افزایش کسر حجمی نانو ذرات افزایش می یابد. داده های تجربی اندازه گیری شده برای هدایت حرارتی و ویسکوزیته ی نانوسیالات اکسید روی با نتایج حاصل از برخی از مدل های نظری مقایسه شده است. نگاهی کلی به نتایج این سه قسمت نشان می دهد که برهم کنش های بین مولکولی تعیین کننده ی رفتار هر یک از سیستم های مورد مطالعه هستند و نقشی حیاتی در خواص هر یک از سیستم ها ایفا می کنند.