مطالعه خواص ترموفیزیکی گازهای طبیعی، مخلوط گازهای نجیب با دی اکسیدکربن، مبردها و نانو سیالهای حاوی کربن نانو تیوب

قسمت اول: در این قسمت ما انرژی پتانسیل را برای پنج مخلوط گازی دوتایی دی اکسید کربن که شاملco2-he co2-xe،co2-kr،co2-ar و co2-neاست توسط اطلاعات مربوط به ویسکوزیته بدست آورده ایم و سپس پتانسیلهای محاسبه شده را با سایر مدلهای انرژی پتانسیل گزارش شده مقایسه کرده ایم. خواص انتقالی که شامل ویسکوزیته، ضریب پخش، ضریب پخش حرارتی و هدایت گرمایی مخلوط های ذکر شده از انرژی پتانسیل محاسبه شده و سپس با اطلاعات تجربی مقایسه شده است. روابط دقیقی برای ضریب ویسکوزیته مخلوط های ذکر شده در بالا در محدوده دمای 200k<t<3273.15k از انرژی پتانسیل بین مولکولی بدست آمده که دقت برای اطلاعات مربوط به ویسکوزیته حدودا 2% است. همچنین انرژی پتانسیل محاسبه شده برای بدست آوردن سایر خواص انتقالی بکارگرفته شده و دقت برای ضریب پخش مخلوطهای بالا حدودا 3% است و نهایتا انرژی برهمکنش و اطلاعات ویسکوزیته مربوط به دانسیته پایین برای محاسبه ویسکوزیته در ناحیه دانسیته بالا با استفاده از روش vesovic-wakeham بکارگرفته شده است. همچنین ویسکوزیته، ضریب پخش، ضریب پخش حرارتی و هدایت گرمایی برای هفت مخلوط گازی دوتاییh2–co2, h2–n2, h2–ch4, h2–c2h6, n2–ch4, n2–c2h6, ch4–c2h6و یک مخلوط سه تایی n2–ch4–c2h6و یک مخلوط چهارتایی h2–n2–ch4–c2h6با استفاده ازاصل حالات متناظر و روش inversion محاسبه شده است و خواص انتقالی محاسبه شده با روشهای دیگر و همچنین با اطلاعات تجربی مقایسه شده است به طوریکه دقت ویسکوزیته حدودا 3% و ضریب پخش مخلوطهای دوتایی حدودا 5% و هدایت گرمایی 14% می باشد. قسمت دوم: tao و mason یک معادله حالت بر اساس مکانیک آماری برای مواد خالص توسعه دادند وما این معادله حالت را برای مخلوط سیالات ( که در اینجا مخلوط خنک کننده ها به عنوان نمونه در نظر گرفته شده) توسعه دادیم. مخلوط خنک کننده ها که در نظر گرفته شده عبارتند از r32 + r125، r32 + r134a، r134a + r152a، r125 + r143a، r125 + r134a، r32 + r227ea، r134a + r290, و r22 + r152a . ضریب دوم ویریال b(t) با استفاده از یک رابطه دو پارامتری که از آنالیز اطلاعات مربوط به سرعت صوت بدست آمده محاسبه می شود که در این رابطه دو ثابت آنتالپی تبخیر (?hvap) و دانسیته مولار (?nb) که هر دو در نقطه جوش نرمال هستند استفاده می شود. دیگر مقادیر وابسته به دما عبارتند از فاکتور تصحیح ?(t) b(t), که از مدل پتانسیل (12-6) لنارد- جونز محاسبه می شود. پارامترهای b12(t)، ?12(t) و b12(t) که برای حل معادله حالت مورد نیاز هستند با کمک قواعد اختلاط محاسبه می شوند. معادله حالت(tm) با اطلاعات تجربی مقایسه شده است و نتایج نشان می دهد که دقت دانسیته های گاز و مایع مخلوط های خنک کننده ها به ترتیب 1.3% و 2.69% برای محدوده دمایی 253-440 k و محدوده فشاری 0.33-158 bar می باشد. همچنین این معادله حالت با معادله حالت ihm-song-mason (ism) و peng-robinson (pr) مقایسه شده و در فاز گازی معادله حالت tm به معادله حالت ism شبیه است و در فاز مایع معادله حالت tm به معادله حالت pr شبیه است و هر دو بهتر از معادله حالت ism هستند. قسمت سوم: در این قسمت ما برای محاسبه هدایت گرمایی کربن نانو تیوب چند دیواره درروغن (?-olfin) ، دسین (de) ، آب مقطر و اتیلن گلیکول و همچنین کربن نانو تیوب تک دیواره در اپوکسی و ملی متیل متاسریلیت (pmma) از مدل های پیشرفته استفاده کرده ایم. در این تحقیق یک مدل ترکیبی شامل mega-trend-diffusion و شبکه عصبی نیز مورد استفاده قرار گرفته است. در این روش برای بهبود عملکرد مدل جهت پیش بینی دقیق تر ضریب هدایت حرارتی، ابتدا به وسیله روش mega-trend- diffusion یک محدوده مجازی بر مبنای داده های واقعی تعیین می شود و سپس تعدادی داده مجازی در این محدوده تولید می شود. در مرحله بعد داده های مجازی تولید شده همراه با داده های واقعی می تواند برای آموزش و آ زمون شبکه عصبی بکار گرفته شود. میزان خطا بر مبنای میانگین مطلق، انحراف استاندارد و ضریب همبستگی به ترتیب 3.26% ، 2.3% و 0.991 می باشد. نتایج حاصل از مدل سازی نشان میدهد که مدل ارایه شده عملکرد بالایی برای پیش بینی ضریب هدایت گرمایی درمقایسه با مقادیر واقعی دارد.