نام پژوهشگر: مهدی روزبهانی

تعیین دقیق خواص ترمودینامیکی ترکیبات هیدروکربنی (شامل گاز طبیعی) در فازهای متفاوت با معادله حالت pc-saft
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی شاهرود - دانشکده مهندسی مکانیک 1391
  مهدی روزبهانی   محمود فرزانه گرد

محاسبه خواص ترمودینامیکی هیدروکربن ها و همچنین ترکیب های مشابه گاز طبیعی، از اهمیت بالایی نزد محققان و صنعتگران برخوردار است. گاز طبیعی مخلوط پیچیده ای از چندین هیدرو کربن و عناصر گازی همچون دی اکسید کربن و نیتروژن می باشد. با توجه به تنوع فراوان هیدروکربن ها از نظر ساختار مولکولی، وزن مولکولی، نیروهای بین مولکولی و رفتارهای فازی تعیین خواص ترمودینامیکی به عوامل متعددی وابسته می باشد. بکارگیری معادلات حالت ترمودینامیکی یکی از کم هزینه ترین و سریع ترین روشها در تعیین خواص ترمودینامیکی می باشد. به همین دلیل تاکنون معادلات حالت متعددی توسط دانشمندان شیمی- فیزیک ارائه شده است. با پیشرفت مکانیک آماری و همچنین با استفاده از روابط بدست آمده از ترمودینامیک آماری در سالهای اخیر، معادلات حالت بر پایه تئوری مولکولی رواج بسیاری یافته است. یکی از پرکاربردترین آنها، معادله حالت pc-saft می باشد که از توجه بسیاری نزد پژوهشگران برخوردار است. در تحقیق حاضر، با استفاده از معادله حالت pc-saft و با بکارگیری روابط بدست آمده از ترمودینامیک آماری، خواص ترمودینامیکی هیدروکربنهای خالص و مرکب محاسبه شده است. جهت اعتبار سنجی، نتایج حاصل از معادله حالت pc-saft را با داده های آزمایشگاهی که در مقالات علمی موجود می باشد مقایسه کرده ایم. این اعتبار سنجی نشان می دهد معادله حالت pc-saft از دقت قابل قبولی برای محاسبه خواص ترمودینامیکی عناصر ساده و ترکیبات پیچیده نظیر گاز طبیعی برخوردار می باشد. گاز طبیعی از مرحله استخراج تا مصرف، به طرق مختلفی تغییر ماهیت می دهد و اطلاع از رفتار فازی آن کاری دشوار خواهد بود. در این تحقیق سعی شده است خواص ترمودینامیکی مواد در محدوده وسیعی از دما و فشار (خصوصا دماهای پایین و فشارهای بالا) مورد ارزیابی قرار گیرد. بدین منظور خواصی همچون چگالی، ظرفیت حرارتی درحجم ثابت برای ترکیباتی شبیه گاز طبیعی در فاز مایع با داده های تجربی مقایسه شده است. در پایان با حصول اطمینان از دقت قابل قبول نتایج معادله حالت pc-saft خواص ترمودینامیکی گاز طبیعی مورد استفاده در استان سمنان محاسبه شده است