نام پژوهشگر: مهدی سهرابی محبوب
مهدی سهرابی محبوب بیژن نجفی
معادلات حالت بهطور گستردهای در شیمی و مهندسی شیمی بهمنظور پیشبینی خواص ترمودینامیکی و رفتار فازی سیالات پلیمری استفاده میشود. در این پایاننامه از یک معادله حالت کاملاً اختلالی که در سال 2008 میلادی توسط فرخ پور و همکاران برای سیالات زنجیری سخت بر پایهی نظریهی اختلال ارائه شده است، برای محاسبهی خواص ترمودینامیکی نظیر محاسبهی ضریب تراکمپذیری و پیشبینی تعادلات فازی بخار- مایع و رسم منحنیهای همزاد سیالات زنجیری چاه مربعی و یوکاوا استفاده میشود. معادله حالت استفاده شده در این پایاننامه بر اساس نظریهی اختلال مرتبهی دوم بارکر – هندرسون برای سیال مرجع زنجیری کرهی سخت بسط داده شده است. سیال زنجیری در نظر گرفته شده در این پژوهش شامل مولکولهای زنجیری تشکیل شده از قطعههای کاملاً کروی است که بهطور آزادانه و مماسی به یکدیگر متصل شده اند همچنین سیالات زنجیری یوکاوای کرهی سخت در نظر گرفته شده در این پژوهش، مدل سادهای برای سیالات زنجیری و پلیمرها هستند، بهگونهای که هر مولکول زنجیری از قطعههای کروی که بهطور مماسی به یکدیگر متصل شدهاند تشکیل شده است، بهطوری که هر کره دارای یک مغز سخت و یک برهمکنش جاذبهای است. معادله حالت مورد استفاده در این پایاننامه 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 بهخوبی نشان دهد. در قسمت اول این پژوهش از معادله حالت معرفی شده برای پیشبینی تعادلات سیالات زنجیری چاه مربعی در عرض چاههای مختلف برای نقاط زیر دمای بحرانی سیالات مورد نظر استفاده میشود و نتایج بهدست آمده با نتایج ارائه شده توسط روش شبیهسازی دینامیک مولکولی مقایسه میشود. در این قسمت مشخص گردید که با افزایش عرض چاه پتانسیل، کارآیی معادله حالت بیشتر میشود. 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 بهدست آمد. در قسمت دوم این پژوهش به منظور اصلاح معادله حالت و بهبود نتایج پیشبینی شده و نزدیکی نتایج بهدست آمده به نتایج حاصل از شبیهسازی دینامیک مولکولی یک معادلهی تحلیلی ساده برای متوسط تابع توزیع شعاعی مکان – مکان سیالات زنجیری کرهی سخت که از طریق برازش گلوبال نتایج حل عددی معادلهی انتگرالی chiew به روش perram بهدست آمده است،ارائه میشود. این معادلهی تحلیلی ساده مشتمل بر 66 ضریب میباشد و ضرایب این معادلهی تحلیلی ساده تابعی از فاصله بین مولکولی (x) و تعداد اجزای مولکول زنجیر (m) است.