در این پایان نامه هدف محاسبه انرژی برهمکنش بین مولکولی برای پنج مخلوط گازی دوتایی شامل n2-he، n2-ne، n2-ar، n2-kr و n2-xe، با استفاده از داده های ویسکوزیته ی تجربی و بر پایه ی اصل حالات متناظر با بکار گیری تکنیک وارونگی می باشد. روش وارونگی با تخمین تابع g? ، به عنوان تابع وارونگی، از یک تابع پتانسیل اولیه نظیر پتانسیل لنارد- جونز6-12 (lj 12-6) شروع می شود. تابع وارونگی تابعی از دمای کاهش یافته (t*) است. ما این تابع را با استفاده از مدل پتانسیل lj 12-6 به عنوان مدل اولیه تخمین زده می شود. با داشتن انتگرال های برخورد کاهش یافته مربوط به ضریب ویسکوزیته، *(2,2)>?< ، در محدوده ی وسیعی از دمای کاهش یافته بدست آمده از قانون حالات متناظر توسعه یافته ار یک طرف وتخمین تابع وارونگی از مدل پتانسیل لنارد –جونز از طرف دیگر مارا قادر به تبدیل جفت دوتایی (*(2,2)>,t* ?<) به v/? برحسب r/? بر روی منحنی انرژی پتانسیل می کند. این پتانسیل جدید تقریب نزدیک تری به انرژی پتانسیل واقعی نسبت به مدل پتانسیل اولیه است. g?(t?) جدید از طریق پتانسیل های جدید با استفاده از برونیابی مربعی بدست می آید. این پتانسیل های جدید برای محاسبه انتگرال های برخورد کاهش یافته مورد استفاده قرار می گیرند. خواص انتقالی مخلوط های مذکور شامل ویسکوزیته، نفوذ، ضریب نفوذ گرمایی و هدایت گرمایی برای مخلوط های مذکور با استفاده از انرژی پتانسیل بدست آمده در حد چگالی پایین محاسبه و با مقادیر تجربی گزارش شده، مقایسه گردید. نتایج حاصله با معادلات نسبتا دقیق برای ویسکوزیته، نفوذ و هدایت گرمایی برازش شد. پتانسیل بدست آمده از تکنیک وارونگی دو- تکراری داده های نسبتا دقیق تری را باز تولید کرد که گستره ی دمایی 3273 > t> 200 کلوین را می پوشاند. دقت بدست آمده از محاسبات ما غالبا برای ویسکوزیته2%، نفوذ 5 %، ضریب هدایت گرمایی کمتر از 10% و هدایت گرمایی 3-7% است. درمرحله ی بعد با در دست داشتن پتانسیل برهمکنش محاسبه شده و مقادیر بدست آمده برای ویسکوزیته در حد چگالی پایین روش ویسویک- ویکهام برای محاسبه ی ویسکوزیته مخلوط های مورد مطالعه درچگالی بالا بکار گرفته شد. چگالی لازم برای مخلوط-های گازی با استفاده از معادله حالت پینگ- رابینسون بدست آمد. صحت مقادیر ویسکوزیته ی محاسبه شده در چگالی های بالا در حدود 2% می باشد.

مطالعه شبیه سازی کامپیوتری همه جانبه و گسترده ای برای ضریب خود پخشی ? گرانروی برشی و رسانایی گرمایی سیالات انجام شده است. علاوه بر شبیه سازی های مولکولی? در محاسبه ضریب خود پخشی از نظریه حجم آزاد استفاده شده است. نظریه افت و خیز چگالی گرانروی برشی در محاسبه گرانروی برشی به کار گرفته شده است و نتایج با مقادیر شبیه سازی مقایسه شده اند. این روشها قابل گسترش برای سامانه های چند اتمی است . بیان تحلیلی از تابع توزیع شعاعی سیال لنارد جونز که به وسیله هوو و ژوو پیشنهاد شده در محاسبه خواص ترموفیزیکی همانند پارامتر حلالیت آلکانهای نرمال از متان تا دکان به کار برده شده است. بعلاوه پارامتر حلالیت به وسیله معادله حالت و نیز محاسبه شده اند. یک مقایسه بین مقادیر تجربی و مقادیر تخمینی پارامتر حلالیت سازگاری خیلی خوبی را برای نتایج حاصل از آشکار می سازد. زمان واهلش و مادول برشی به وسیله این محاسبه شده اند . معادله همبسته جدیدی برای انتگرالهای برخوردی نیتروژن تری فلورید گسترش داده شد. تابع انرژی پتانسیل در حد فشار صفر تعیین شد و بر اساس مدلهای و برازش شده است. نظریه اصطکاک بر پایه پتانسیل بین مولکولی که قابل کاربرد برای مخلوطها ی سیالات متراکم است توسعه داده شده است. در این نظریه گرانروی سیال به سهم گاز رقیق و جمله اصطکاک می تواند شکسته شود . گرانروی گاز رقیق برای پتانسیل های مختلف با استفاده از روش بارکر محاسبه شده است . مضافا بر این که شبیه سازی دینامیک مولکولی غیر تعادلی در تخمین گرانروی برشی و اجراشده است. گرانروی برشی محاسبه شده نشان می دهد که یک همبستگی معنی دار وجود دارد.

سه هدف در این پایان نامه وجود دارد: نخست، یک معادله حالت بر اساس مکانیک آماری که توسط تائو و میسون پیشنهاد شد برای سیالات سبک شامل هلیم، نئون، هیدروژن، و متان بکار برده شد. ضریب دوم ویریال از طریق بهترین پتانسیل های جفتی بین ملکولی برای چهار سیال مذکور بدست آمد و جمله تصحیح کوانتومی بر روی ضریب دوم ویریال کلاسیکی اعمال شد. ضرایب دوم ویریال محاسبه شده به همراه معادله حالت تائو- میسون برای پیش بینی دانسیته چهار سیستم در دو ناحیه زیر بحرانی و فوق بحرانی بکار برده شدند. توافق با مقادیر تجربی برای چهار سیستم بسیار زیاد می باشد. دوم اینکه، یک روش ساده برای محاسبه فراسنجه های معادله حالت تائو- میسون ارائه شد. خصوصیات حجمی مذاب های پلیمری با استفاده از دو فراسنجه مقیاس یعنی کشش سطحی، f? و دانسیته مایع در دمای انجماد، f? در ناحیه ی چگال سیال پیش بینی شد. دانسیته های محاسبه شده برای این پلیمر ها در توافق خوبی با مقادیر تجربی و مقادیر حاصل از معادله حالت چرخنده ی زنجیری پلیمری (pcor) می باشد. سرانجام معادله حالت tm تصحیح شده با معادله حالت ism مقایسه گردید. همچنین در این پایان نامه روشی برای پیش بینی دو ثابت در معادله حالت tm براساس نقطه گذار شیشه برای سیالات چگال پلیمری ارائه گردید. در اینجا سه کمیت وابسته به دما برای معادله حالت از اصل حالات متناظر با دو فراسنجه کشش سطحی، g? و دانسیته مولی، g? و هر دو در دمای انتقال شیشه بدست می آید. حجم های محاسبه شده برای تعدادی از پلیمر ها در توافق خوبی با مقادیر تجربی هستند. روابط بدست آمده در این تحقیق با روابطی که در مقالات دیگر آمده بود نیز مورد مقایسه قرار گرفت. سپس روشی مشابه با آنچه که شرح داده شد برای پیش بینی ثابت ها در معادله حالت ism نیز بکار برده شد. سوم اینکه، یک معادله حالت مناسب برای سیالات تجمع پذیر ارائه شد. این معادله ترکیب ساده ای از یک معادله حالت مکعبی (نصری فر- مشفقیان) که به عنوان بخش فیزیکی و یک قسمت تجمع پذیر که محصول بکار بردن نظریه اختلال می باشد، به وجود آمده است. دانسیته ی محاسبه شده از تعدادی سیالات تجمع پذیر در توافق خوبی با مقادیر تجربی و نتایج حاصل از معادله حالت cpa می باشد.

آگاهی از خواص ترمودینامیکی سیالات به خاطر کاربرد خاص هر یک در شرایط فیزیکی متفاوت از اهمیت زیادی برخوردار است. هدف از این تحقیق ارائه چندین معادله حالت کره سخت اختلال یافته جدید جهت تعیین خواص ترمودینامیکی و حجمی سیالات بر روی نواحی وسیع فازی می باشد. روش مدلسازی اختلال، روشی که از آن در این تحقیق استفاده شده, نیازمند مقادیر اختلال نیافته برای حالتی که تا حدی شبیه به سیال واقعی باشد و همچنین نیازمند تصحیح های کوچکی جهت بدست آوردن مقادیر دقیق خواص ترمودینامیکی سیال می باشد. معادله حالت کارناهان- استارلینگ((cs جهت حالت مرجع یک سیال در این تحقیق در نظر گرفته شده که بر این اساس معادله حالتی طراحی و از آن برای تعیین خواص ترمودینامیکی از قبیل دانسیته،انتالپی, انتروپی ,ظرفیت گرمایی در فشار و حجم ثابت و سرعت صوت برای چند دسته از سیالات از قبیل، سیالات تک اتمی مثل آرگون، غیر قطبی مثل دی اکسید کربن، سرد کننده ها همچون 1و1و1و2-تترافلوئورو اتان(r134a) ,سیالات جمع پذیر مثل آب, فلزات قلیایی مثل لیتیم وسدیم بر روی دامنه و سیع دمایی, (300 تا 3000 کلوین) و فشار (از خلاء تا 120 بار) استفاده شده است. هدف دیگر ما از این تحقیق استفاده از تصحیح موثر در دو معادله حالت کره سخت اختلال یافته جهت بدست آوردن خواص حجمی سیالات با خطای کمتر نسبت به معادله حالت معروف پنگ- رابینسون در نواحی تک فازی می باشد. محدوده دمایی و فشاری به کار رفته در این روش بترتیب 70تا1500 کلوین و از خلاء تا 450 بار می باشد. نتایج حاکی از آن است که معادله حالت کره سخت اختلال یافته جدید توانسته خواص سیالات که شامل چگالی, آنتالپی آنتروپی, ظرفیت گرمایی و سر عت صوت را بترتیب با میانگین مطلق انحرافات 796/0.,427/2,284/2, 761/ 5 و 02/1 پیش بینی کند. همچنین معادله حالت پیشنهادی با معادله حالت معروف پنگ – رابینسون(pr) مورد مقایسه قرار گرفته است