دانلود تحقیق يک مدل جديد غير آلي توازن فاز افشانهاي اتمسفري UHAERO

نوع فایل : Word 

تعداد صفحات : 33

فهرست و پیشگفتار

• A.V.Martyneko.J.W.He,A.Caboussat .N.R.Amundson چارتمان رياضيات ، دانشگاه هوستون ، ايالات متحده ي آمريکا 
• V.B.Sararin پاريس و فرانسه 
• J.H.Seinfeld دپارتمانهاي مهندسي شيمي و علوم محيطي و مهندسي ، موسسه ي تکنولوژي کاليفرنيا ، پازادنا ، ايالات متحده يآمريکا 
• K.y.yoo دپارتمانهاي مهندسي شيمي، دانشگاه ملي تکنولوژي سئول ، کره ش
چکيده : مدلهاي متعدد ترموديناميک گسترش يافته اند تا توازن غير الي افشانه ي گازي را پيش بيني کنند . براي دستيابي به کارايي محاسبه اي تعدادي از مدلها به ويژگي مهمتر فازهاي موجود در رژيمهاي ويژه ينسبتاً مرطوب اتکا دارند . آنچه در اينجا ارائه شده يک مدل محاسبه اي جديد به نام UHAERO است که هم کارامد و هم دقيق است و رفتار فاز را بدون هر ويژگي مهمتري محاسبه مي کند . اجراي محاسبه اي بر مبناي به حداقل رساندن انرژي آزاد Gibbs با استفاده از متد اوليه – دوگانه استوار است که با تکرار نيوتون جفت شده است . جزئيات رياضياتي راه حل در جاي ديگر ارائه شده است . اين مدل رفتار نم آشامي را بدون هر ويژگي پيشين نمدارهاي مربوط نم آشامي را محاسبه مي کند . همچنين آنچه در مدل شامل شده يک فرمولاسيون بر مبناي تئوري کلاسيک علم ديناميک هسته سازي استوار است که رفتار بلورينه شدگي را پيش بيني مي کند . دياگرامهاي دقيق فاز سيستم سولفات / نيترات / آمونيوم / اب به عنوان کارکرد رطوبت نسبي در K 298.15 در فضاي کامل ترکيب ارائه شده است . 
1- مقدمه 
سازنده هاي غيرآلي ذرات اتمسفري معمولاً شامل الکتروليت هاي آمونيوم ، سديم ، کلسيم ، سولفات ، نيترات ، کلرايد ، کربونات و غيره است . حالت فاز از چنين ترکيبي در دماي فرضي و رطوبت نسبي به توازن ترموديناميک با فاز گازي تمايل دارد . تعدادي از مدلهاي ترموديناميک گسترش يافته اند تا توازن غيرآلي گاز – افشانه را پي شبيني کنند ( جدول 1) . اين مدلها بر مبناي دو ويژگي کلي شناخته مي شوند : (1) متد محاسبه ي ضرايب فعاليت نمونه اي افشانه – فاز ؛ و (2) تکنيک مشاوره اي که براي تعيين حالت توازن استفاده مي شود . گرفتن ترکيب توازني افشانه چالش زاست چون فازهاي چند گانه يمايع و يا جامد مي توانند موجود باشند ، که به ترکيب شيميايي ، رطوبت نسبي محيط (RH ) و دما بستگي دارد . 
ممکن است فردي ترکيب افشانه را يا با حل مجموعه معادلات جبري غير خطي مشتق شده از بالانس جرمي و معادلات شيميايي يا با انجام حداقل رساني مستقيم انرژي آزاد Gibbs محاسبه کند . به حداقل رساني مستقيم انرژ ي آزاد Gibbs در اصل بايد در هر سلول شبکه اي در هرمرحله ي زماني انجام بگيرد . پر چالش ترين بعد تعييين عددي توازن پيش بيني جداسازي اجزاي غير آلي ميان فاز آبکي و جامد در افشانه است . براي تاثير محاسبه اي ، تعدادي از متدهاي جاري ( جدول 1)بر مشخص سازي پيشين حضور فازها در رطوبت خاص نسبي و کل ترکيب متکي هستند؛ دو مدلي که در اين مقوله قرار مي گيرندSCAPE2 نگهداشته مي شود .در حالي که اين فرضيه ها عمدتاً تعيين عددي موازنه را تسهيل مي کند ، که در اين عرصه ها فقط موازنه هاي خاص منتهي مي شود که ممکن است نامطلوب باشد ( انصاري و پنديس ، 1999) . آنچه نهايتاً لازم است يک مدل موثر محاسبه اي براي مجزا سازي موازنه اي اجزاء افشانه اي ميان فازهاي آبگونه و جامد است که به دانش پيشين از وجود فازهاي خاص در يک رطوبت و ترکيب کلي متکي است .
حالت فيزيکي فاز افشانه ا ياتمسفري به تاريخچه ي RH ذره بستگي دارد . به محض افزايش RH از مقداري که در آن ذرات خشک هستند ، ذرات بلوري به صورت همزمان آب را در RH نم آشامي (DRH) جذب مي کند در حالي که به قطره هاي آبگونه اي دربردارنده ي يونهاي تفکيک شده تبديل مي شود . با کاهش RH از مقدار بالاي DRH، ذرات آبگونه بلورينه نمي شوند شکفتگي مگر اينکه بلور شدگي RH (CRH) رخ دهد . بين DRH، CRH ذرات يا کريستاله هستند يا آبگونه که به تاريخچه RH شان بستگي دارد . شاخه هاي بالايي و تحتاني ضخامت ذره در مقابل رفتار RH از شاخه اي بالا رفته ي تحتاني و ذرات آبگونه اي بالاي CRH از شاخه ي فوقاني پايين رفته تبعيت مي کنند . مدارهاي جديديتر ترموديناميک افشانه اي ( ايروسل ) بر مبناي دانش قبلي از وجود فازهاي جامد در رطوبت نسبي ويژه و ترکيب کلي هيسترسيز نم آشامي و شکفتگي را توجيه مي کند . يا به محض کاهش RH به کمتر از مقدار DRH نمک جامد بلور شدگي جامد در محلول چند ترکيبي را تصور مي کنند ، يا در کل جامد شدگي را ناديده مي گيرند . آنچه لازم است مدلي که هم نم آشامي و هم کريستال شدگي را بر مبناي ترموديناميک پيش بيني کند .
هدف از اين مقاله ارائه ي نتايج استفاده از يک مدل جديد موازنه يغير آلي گاز – افشانه (UHAERO) است که بر مبناي به حداقل رساني محاسبه اي انرژي آزاد Gibbs استوار است ، و در ان فرضيه اي از قبل در مورد فازهاي موجود در رطوبت نسبي خاص و دما وجود ندارد . همچنين آنچه در مدل شامل شده فرمولاسيوني است بر مبناي تئوري کلاسيک پويايي هسته سازي استوار است که ترابري از فاز قابل فراگستري به يک فاز به لحاظ ترموديناميکي مطلوب تر را تحريک مي کند . اين تئوري به لحاظ فيزيکي ثابت به وضوح حالت فيزيکي ذره ونم آشامي و شکفتگي را پيش بيني مي کند . اين مدل قادر است تغيير فاز و حالت افشانه هاي اتمسفري را در گستره ي کاملي از رژيمهاي نسبتاً مرطوب نشان دهد .

• 2- تعيين موازنه 
• 3- محاسبه ي بلور شدگي محلول هاي قابل فراپخش شدن 
• 4- تحريک موازنه ي فاز غير آلي و نم آشامي / بلور شدگي 
• 5- کارايي محاسبه اي 
• 6- نتيجه گيري