گسترش مدلسازي ترموديناميكي تشكيل هيدرات گازي از طريق اصلاح مدل جذب سطحي

كارشناسي ارشد

مدلسازي جذب سطحي كه در مدل وندر والس پلاتيو به منظور در نظر گرفتن نيروهاي بين ملكول¬هاي گاز و جامد مورد استفاده قرار گرفته مدل لانگموير است. در اين مدل از تابع انرژي 3 پارامتري پتانسيل كيهارا استفاده شده است. پارامترهاي كيهارا مورد استفاده تاثير به سزايي در دقت مدلسازي هيدرات دارند. بنابراين انتخاب روش مناسب براي تنظيم پارامترهاي كيهارا منجر به بهبود مدلسازي تشكيل هيدرات مي شود. تغييرات پارامتر شعاع هسته كره سخت ،α ، در مدل كيهارا تاثيري بر فشار از هم پاشي هيدرات ندارد. بنابراين در اين تحقيق به منظور سهولت در برازش پارامترهاي كيهارا تنها دو پارامتر ɛ و σ در نظر گرفته شده است. به منظور افزايش دقت در مدلسازي هيدرات پارامترهاي كيهارا بر داده هاي هيدرات خالص و مخلوط¬هاي گازي برازش شده¬اند. در اين تحقيق از روش برابري فوگاسيته¬ها براي مدلسازي هيدرات استفاده شده است. در اين روش دقت فوگاسيته آب در فاز مايع از اهميت به سزايي برخوردار مي¬باشد به همين علت در اين پژوهش از معادله حالت CPA ارائه شده توسط ذوقي و همكاران استفاده شده است. اين معادله حالت در محاسبه فوگاسيته آب در فاز مايع و تركيب درصد فاز مايع داراي دقت مناسبي مي‌باشد. بنابراين معادله حالت مذكور قادر است رفتارهاي آب و تركيبات قطبي موجود در سيستم را به خوبي مدل كند. علاوه بر موارد گفته شده اين معادله حالت اثر پيوندهاي هيدروژني آب را در نظر مي¬گيرد درصورتي كه بسياري از مدل¬ها اين ويژگي را ندارند كه اين امر موجب افزايش دقت در مدلسازي هيدرات گازي مي¬شود. همان طور كه مي دانيم اندازه حفرات هيدرات به نوع مولكول ميهمان وابسته است و به همين خاطر است كه فشار بخار حفره هيدرات مجازي نيز به نوع مولكول ميهمان وابسته است. به همين علت در گام بعدي پارامترهاي معادله فشار بخار هيدرات مجازي براي هر مولكول ميهمان و هر ساختار به طور مجزا روي داده¬هاي آزمايشگاهي تشكيل هيدرات برازش شدند. در اين پژوهش درصد ميانگين خطا در محاسبه فشار تشكيل هيدرات خالص %58/2 و در محاسبه فشار تشكيل هيدرات مخلوط گازي % 36/8 مي باشد.

189770

دانشگاه علم و صنعت ايران

ترموسينتيك

دكتر فرزانه فيضي - دكتر محمدرضا دهقاني