پیش بینی و مدلسازی کشش سطحی مایعات آلی خالص در فشار اتمسفر

کشش سطحی یکی از خواص مهم در بسیاری از واحد های فرایندی می باشد و بسیاری از صنایع به داده های کشش سطحی در زمینه های مباحث انتقال جرم ، حرارت و جریان سیالات نیاز دارند. در عین حال داده های کشش سطحی موجود فقط محدوده کوچکی از گستره وسیع مواد موجود را در بر می گیرد و اغلب اندازه گیری کشش سطحی کاری زمانبر و پرهزینه است. به این دلیل مدت های زیادی است که ارائه مدلی مناسب جهت تخمین کشش سطحی نظر محققان را به خود جلب نموده است. تحقیقات بسیاری در این زمینه انجام شده که شامل روشهای تجربی، تئوری یا ترکیبی از این دو بوده است اما در این زمینه تحقیقات بیشتری مورد نیاز است. هدف اصلی این پایان نامه یافتن راهکارهایی مناسب جهت ارائه مدلی مطلوب و جامع برای تخمین کشش سطحی است. کار پژوهشی حاضر شامل سه بخش است. بخش اول شامل جمع آوری و طبقه بندی داده های کشش سطحی مواد آلی در دماهای مختلف و همچنین استخراج و جمع آوری خواص این مواد شامل جرم مولکولی ، چگالی ویژه، دما ی بحرانی ، فشار بحرانی ، حجم بحرانی ، ضریب بی مرکزی و دمای جوش می باشد. بخش دوم کار شامل بررسی انطباق برخی از روابط موجود مانند براک-برد، سستری-رائو و پیتزر با داده های کشش سطحی جمع آوری شد ه مواد و تعیین دقت این معادلات است که پس از بررسی معادلات براک-برد و سستری-رائو به ترتیب با خطای نسبی 11 و 8 درصد به عنوان مدل های مبنا انتخاب شدند. بخش پایانی شامل سه مرحله است. مرحله اول شامل تعیین مقادیر کشش سطحی این مواد در شرایط دمایی متناظر با داده های موجود با کمک معادله حالت پنگ-رابینسون می باشد که خطای نسبی حاصل از آن 7/4 درصد بود، مرحله دوم شامل ایجاد رابطه ای جامع و مطلوب به کمک روابط تجربی بود که رابطه ای مناسب با خطای نسبی 4/5 درصد حاصل شد و مرحله آخر شامل طراحی شبکه عصبی مصنوعی مناسب جهت پیش بینی کشش سطحی و یافتن تعداد عصب و متغیرهای ورودی مناسب می باشد که در این حالت نیز مدلی بسیار خوب با خطای نسبی 5/3 درصد حاصل شد. کلمات کلیدی: کشش سطحی، معادلات حالت، شبکه عصبی مصنوعی، برازش، مایعات آلی خالص