ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТНЫХ СВОЙСТВ ХЛАДАГЕНТОВ НА ОСНОВЕ ГРАДИЕНТНОЙ ТЕОРИИ С КУБИЧЕСКИМ УРАВНЕНИЕМ СОСТОЯНИЯ
DOI:
https://doi.org/10.15673/0453-8307.3/2013.57401Palabras clave:
Градиентная теория, Уравнение состояния, Параметр влияния, По-верхностное натяжение – Профиль плотности –Толщина поверхностного слояResumen
В статье предложена новая методика прогнозирования поверхностного натяжения, про-филя плотности и толщины поверхностного слоя жидкости вблизи границы раздела фаз с использованием градиентной теории. В качестве объектов исследования рассмотрены хладагенты. Авторы в алгоритме расчета поверхностных свойств используют новую мо-дификацию кубического уравнения состояния Пенга-Робинсона, которая не требует ин-формации о критических параметрах. Предложена новая методика расчета параметра влияния. Проведенная верификация методики прогнозирования поверхностных свойств жидкостей показывает, что рассчитанные значения поверхностного натяжения хлада-гентов согласуются с достаточной для практики точностью с имеющейся в литературе информацией.Citas
Zhelezny V.P., SemenyukYu.V., Ancherbak S.N., Emel’yanenko N.V. The Temperature Dependence of Parachor // Russian Journal of Physical Chemistry A. – 2009. – Vol. 83 – №2. – P. 182–186. 2. MacLeod D.B. On a relation between surface tension and density. //Trans Farad Soc. – 1923. – № 19. – P. 38–43. 3. Скрипов В.П., Синицын Е.Н., Павлов П.А.Теплофизические свойства жидкостей в мета-стабильном состоянии. Справочник /– М.: Атом-издат, 1980. – 280с. 4. BrockR., Bird R.B. //AIChE J. – 1955. – №1-2.– Р.174. 5. Toxvaerd S. Perturbation theory for non uniform fluids surface tension // J. Chem. Phys. – 1972. –№ 57. – Р. 4092– 4096. 6. Haile J. M., Gray C. G. and Gubbins K. E. Vapor-liquid interfacial density-orientation profiles for fluids with anisotropic potentials // J. Chem. Phys. – 1976. – № 64. – Р.2569-2578. 7. Teixeira P. I. and Telo da Gama M.M. Density-functional theory for the interfacial properties of a dipolar-fluid // J. Phys.: Condens. Matter. – 1991. – № 3. – Р.111-125. 8. Winkelmann J., Brodrecht U. and Kreft I. Density functional theory: Modelling of surface tensions for molecular fluids // Ber. Bunsenges. Phys. Chem. – 1994. – №98. – Р.912-919. 9. Lord Rayleigh. On the Theory of Surface Forces. - II. Compressible Fluids // Phil. Mag. – 1892. - Vol. 33, № 201. – P.209-220. 10. J. D. Van der Waals, Ph. Kohnstamm. Lehrbuch der. Thermodynamik // Maas and van Suchtelen. - Leipzig, 1908. - Vol. 1. – P. 207. 11. Cahn J.W., Hilliard J.E. Free energy of a nonuniform system. I.Interfacial free energy // J Chem-Phys 1958;28(2):258–67. 12. Carey B.S., Scriven L.E. and Davis H.T. On Gradient Theories of Fluid Interracial Stress and Structure // J. Chem. Phys. – 1978. - № 69. P.5040-5049. 13. Bongiorno V., Davis H.T. Modified van der Waals theory of fluidinterfaces // Phys Rev A 1975;12(5):2213–24. 14. Bongiorno V., Scriven L.E., Davis H.T. Mo-lecular theory of fluid interfaces // J. Colloid Interface Sci, 1976;57(3):462–75. 15. H.T. Davis, L.E. Scriven, B.S. Carey. Applica-tion of gradient theory to fluid interface // Proceedings of 2nd International Conference on Phase Equilibria and Fluid Properties in the Chemical Industry. - DECHEMA, Frankfurt, Germany. - 17–21 March 1980. 16. B.S. Carey. The gradient theory of fluid inter-faces. Ph.D. thesis. - University of Minnesota, Minessota, 1979. 17. H.T. Davis. Statistical Mechanics of Phases. In-terfaces and Thin Films / Wiley, New York, 1998. 18. Cornelisse P.M.W., Peters C.J., Arons J. De Swaan Simultaneous prediction of phase equilibria, interfacial tension and composition profiles // Mol Phys 1993;80(4):941–55. 19. Miqueu C., Mendiboure B., Graciaa A., Lachaise J. Petroleum mixtures: An efficient predic-tive method for surface tension estimations at reser-voir conditions // Fuel. – 2008. - №87. – P.612-621. 20. G. Nino-Amezquita, S. Enders, Ph. T. Jaeger, R. Eggers. Measurement and Prediction of Interfacial Tension of Binary Mixtures // Ind. Eng. Chem.- 2010. - №49. – P.592-601. 21. Peng, D.Y., Robinson, D.B. A new two-constant equation of state Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. (1976) 15 59-64. 22. Zhelezny V., Semenyuk Yu., Lozovsky T., IvchenkoD. Application of scaling principles for pre-diction of pseudo-critical parameters of refrigerant/oil solutions// Book of abstract THT 23RDiir International Congress of Refrigerational. August 21-26, 2011 Pra-gue, Chech Republic.-P80. (ID: 195) 23. Shestova T.D., Markvart A.S., Lozovskii T.L., Zhelezny V.P. Cubical equaeions of state for predict-ing the phase equilibria // Russian J. of Phys. Chem. A. – 2013. - Vol. 87, № 6. - Р. 883–889. 24. Морачевский А.Г., Сладков И.Б. Физико-химические свойства молекулярных неорганиче-ских соединений (экспериментальные данные и методы расчета): Справ. изд. — 2-е изд., перераб. и доп. — СПб. : Химия, 1996. — 312 с. 25. Lin H., Duan Y.Y., Min Q. Gradient theory modeling of surface tension for pure fluids and binary mixtures // Fluid Phase Equilib. 254, 75 (2007). 26. Miqueu C, Mendiboure B, Graciaa A, Lachaise J. Modelling of the surface tension of pure components with the gradient theory of fluid interfaces: a simple and accurate expression for the influence parameters // Fluid Phase Equil. – 2003. - №207. – Р.225-246. 27. M.B. Oliveira, I.M. Marrucho, J.A.P. Cou-tinho, Queimada A.J. Surface tension of chain mole-cules through a combination of the gradient theory with CPA EoS // Fluid Phase Equilib. 267, 83-91 (2008). 28. Чапский Е. А., Шестова Т. Д. Новая функ-циональная зависимость параметра влияния неод-нородности среды для прогнозирования поверх-ностного натяжения хладагентов // Сборник науч-ных работ VIII Международной научно-технической конференции «Устойчивре развитие и искусственный холод». – 8-10 октября 2012. – Украина, Одесса. – с.480-483. 29. Breure B., Peters C.J. Modeling of the surface tension of pure components and mixtures using the density gradient theory combined with a theoretically derived influenceparameter correlation // Fluid Phase Equilibria. - 334 (2012). – Р.189– 196. 30. E. W. Lemmon, M. O. McLinden, and M. L. Huber. NIST standard reference database 23, REFPROP Ver. 7.0 (2002). 31. Лозовский Т.Л., Семенюк Ю.В., Ивчен-ко Д.А., Приходченко Н.А., Железный В.П. По-верхностное натяжение смесевых хладагентов и растворов хладагент/масло. Эксперимент, методы прогнозирования. Часть 3: Поверхностное натяже-ние растворов хладагент/ масло // Холодильнатех-ніка і технологія – 2009. – №6 (122), 38- 46 с. 32. Пшеницин В.И., Русанов А.И. Отражение света и толщина поверхностного слоя вблизи кри-тической точки. // Поверхностные явления в жид-костях и жидких растворах. JL: Изд-во ЛГУ, 1972. С. 150-157. 33. Zhelezny V.P. The Methods of Prediction of the Properties for Substances on the Coexistence Curve Including Vicinity of the Critical Point// Proceedings of the NATO Advanced Research Workshop on Non-linear Dielectric Phenomena in Complex Liquids. Jaszowiec-Ustron, Poland,-10-14 May 2003, edited by S.J. Rzoska, V.P. Zhelezny,- P.163-175. 34. Zhelezny V., Semenyuk YU., Lozovsky T., Ivchenko D. Application of Scaling Principles for Prediction of Pseudo-Critical Parameters of Refriger-ant / Oil Solutions// Bookof Abstractsthe 23rd IIR In-ternational Congress of Refrigerational. August 21-26, 2011 Prague, Chech Republic.-P.80. (ID: 195)
