Уравнение состояния околокритической бинарной смеси на основе гипотезы перемешивания

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

В работе представлена и проанализирована общая (стандартная) схема построения уравнения состояния околокритической бинарной смеси при постоянном среднем составе. Показано, что уравнение состояния, построенное в рамках стандартной схемы, предсказывает нефизическое поведение некоторых теплофизических характеристик, в частности подробно разобрано поведение критической изохоры смеси. Для устранения проблемы требуется коррекция стандартной схемы. Предложен способ коррекции, состоящий в переходе от гипотезы перемешивания термодинамических полей к перемешиванию термодинамических величин. В результате получено уравнение состояния околокритической бинарной смеси, которое совпадает с уравнением состояния многокомпонентной жидкости.

About the authors

М. Ю. Беляков

Институт проблем нефти и газа РАН

Author for correspondence.
Email: belyakov@ogri.ru
Russian Federation, Москва

References

  1. Economou I.G. Cubic and Generalized van der Waals Equations of State // Appl. Thermodyn. Fluids. 2010. P. 53.
  2. Diamantonis N.I., Boulougouris G.C., Mansoor E., Tsangaris D.M., Economou I.G. Evaluation of Cubic, SAFT, and PC-SAFT Equations of State for the Vapor–Liquid Equilibrium Modeling of CO2 Mixtures with Other Gases // Ind. Eng. Chem. Res. 2013. V. 52. P. 3933.
  3. Lemmon E.W., Span R. Multi-parameter Equations of State for Pure Fluids and Mixtures // Appl. Thermodyn. Fluids. 2010. P. 53.
  4. Kunz O., Wagner W. The GERG-2008 Wide-range Equation of State for Natural Gases and Other Mixtures: An Expansion of GERG-2004 // J. Chem. Eng. Data. 2012. V. 57. P. 3032.
  5. Thol M., Richter M., May E.F., Lemmon E.W., Span R. EOS-LNG: a Fundamental Equation of State for the Calculation of Thermodynamic Properties of Liquefied Natural Gases // J. Phys. Chem. Ref. Data. 2019. V. 48 (36). P. 033102.
  6. Moldover M.R., Rainwater J.C. Interfacial Tension and Vapor-liquid Equilibria in the Critical Region of Mixtures // J. Chem. Phys. 1988. V. 88. P. 7772.
  7. Agayan V.A., Anisimov M.A., Sengers J.V. Crossover Parametric Equation of State for Ising-like Systems // Phys. Rev. E. 2001. V. 64 (19). P. 026125.
  8. Belyakov M.Yu., Kulikov V.D., Muratov A.R., Voronov V.P. Crossover Equation of State of a Multi-component Fluid Mixture in the Vicinity of Liquid–Vapor Critical Points // Chem. Phys. 2018. V. 513. P. 149.
  9. Kiselev S.B. Cubic Crossover Equation of State // Fluid Phase Equilib. 1998. V. 147. P. 7.
  10. Rainwater J.C. Vapor–Liquid Equilibrium and the Modified Leung Griffiths Model // Supercritical Fluid Technology: Reviews in Modern Theory and Applications / Eds. Bruno T.J., Ely J. Boca Raton: CRC Press, 1991. P. 57.
  11. Belyakov M.Yu., Kulikov V.D., Muratov A.R., Sharipov A.F. Thermodynamic Properties of a Model Hydrocarbon Ternary Mixture in the Vicinity of Critical Point: Measurements and Modeling with Crossover Equation of State // Fluid Phase Equil. 2020. V. 518. P. 112630.
  12. Беляков М.Ю. Критические аномалии и фазовые диаграммы бинарной смеси // ТВТ. 2023. Т. 61. № 2. С. 198.
  13. Ма Ш. Современная теория критических явлений. М.: Мир, 1980. 296 с.
  14. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: Наука, 1982. 381 с.
  15. Hohenberg P.C., Barmatz M. Gravity Effects near Gas–Liquid Critical Point // Phys. Rev. A. 1972. V. 6. P. 289.
  16. Liu A.J., Fisher M.E. The Three-dimensional Ising Model Revised Numerically // Phys. A. 1989. V. 156. P. 35.
  17. Guida R., Zinn-Justin J. Critical Exponents of the N-vector Model // J. Phus. A. 1998. V. 31. P. 8103.
  18. Anisimov M.A., Sengers J.V. Critical Region // Equations of State for Fluids and Fluid Mixtures. 2000. V. 5(II). P. 381.
  19. Belyakov M.Yu., Voronov V.P., Gorodetskii E.E., Kulikov V.D. Phase Behavior and Anomalies of Thermodynamic Properties in a Multi-component Near-critical Fluid Mixture // Chem. Phys. 2009. V. 362. P. 85.
  20. Покровский В.Л. О возможности экспериментальной проверки гипотезы конформной инвариантности // Письма в ЖЭТФ. 1973. Т. 17. C. 219.
  21. Kim Y.C., Fisher M.E., Orkoulas G. Asymmetric Fluid Criticality. I. Scaling with Pressure Mixing // Phys. Rev. E. 2003. V. 67. P. 61506.
  22. Wang J., Cerdeirina C.A., Anisimov M.A., Sengers J.V. Principle of Isomorphism and Complete Scaling for Binary-fluid Criticality // Phys. Rev. E. 2008. V. 77. P. 031127.
  23. Sengers Y.V., Levelt Sengers J.M.H. Thermodynamic Behavior of Fluids near the Critical Point // Ann. Rev. Phys. Chem. 1986. V. 37. P. 189.
  24. Fisher M.E. Renormalization of Critical Exponents by Hidden Variables // Phys. Rev. 1968. V. 176. P. 237.
  25. Van Konynenberg P.H., Scott R.L. Critical Lines and Phase Equilibria in Binary van der Waals Mixtures // Philos. Trans. R. Soc. London. 1980. V. 298. P. 495.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences