محاسبه انرژی برهمکنش و خواص انتقالی مخلوط نیتروژن و گازهای نجیب در محدوده ی وسیعی از دما و فشار

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.