Реєстраційний номер
0220U100260,
0117U000348
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
Статистична теорія конденсації для реалістичних моделей речовини,
Назва етапу роботи
Керівник роботи
Ушкац Михайло Вікторович, Кандидат технічних наук
Дата реєстрації
14-01-2020
Організація виконавець
Національний університет кораблебудування імені адмірала Макарова
Опис етапу
Об’єкт дослідження – процес фазового переходу газ-рідина в атомарних, молекулярних та іонних однокомпонентних флюїдах. Мета роботи – створення в рамках класичного статистичного підходу Гіббса загальної теорії конденсації, яка б дозволяла визначити параметри фазового переходу на основі інформації про характер міжмолекулярної взаємодії. Методи дослідження – груповий розклад статистичної суми і рівняння стану в термінах звідних та незвідних групових інтегралів, що залишаються застосовними в області щільних станів флюїду та області конденсації. Створено комплексну методику розрахунку незвідних групових інтегралів (віріальних коефіцієнтів) високих порядків для різних потенціалів міжмолекулярної взаємодії та запропоновано апроксимацію всього нескінченного ряду цих інтегралів. Розроблено ефективний алгоритм розрахунку звідних групових інтегралів необмежених порядків на основі інформації про незвідні. Для широкого кола моделей ґраткового газу отримано загальний аналітичний вираз для активності фазового переходу (радіусу збіжності віріальних серій за степенями активності). Строго доведено природу точок насичення й кипіння граткового газу як точок нуля ізотермічного модуля пружності відповідних симетричних віріальних розкладів. Вперше досліджено питання залежності групових інтегралів високих порядків від густини, що дозволило зробити поведінку групового розкладу якісно адекватною не лише в газоподібних станах, але й в конденсованих (включно з областю фазового переходу). Для різних моделей речовини і, навіть, реальних флюїдів запропоновано апроксимацію звідних групових інтегралів, що дозволяє на кількісному рівні описувати їх поведінку до точки насичення (включно), а для моделей ґраткових газів – ще й в конденсованих станах (включаючи точку кипіння).
Опис продукції
Закрито питання щодо фізичного змісту розбіжностей різних форм віріальних розкладів; визначені строгі теоретичні умови конденсації; вперше розглянуто питання щодо залежності групових інтегралів від об’єму яке може забезпечити кількісно точний опис субкритичної поведінки флюїдів в усіх можливих станах; розроблено комплексну методику визначення віріальних коефіцієнтів і проведено розрахунки для кількох моделей міжмолекулярної взаємодії; для моделей ґраткових газів розроблено методику визначення незвідних інтегралів у вигляді точних залежностей від температури і визначено такі залежності для кількох різних моделей; отримано точний вираз активності фазового переходу будь-якої моделі ґраткового газу; запропоновано новий підхід до апроксимації нескінченних наборів групових інтегралів на основі відомого значення активності фазового переходу, який дозволяє з достатньою точністю прогнозувати субкритичну поведінку як модельних флюїдів так і реальних речовин (зокрема, води).
Автори роботи
Євфімко Костянтин Дмитрович
Булавін Леонід Анатолійович
Мочалов Олександр Олександрович
Свєчнікова О. С.
Сисоєв Володимир Михайлович
Ушкац Світлана Юріївна
Додано/оновлено в НРАТ
2020-04-02
