学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

维里型和立方型地质流体状态方程的理论研究

作　者: 胡家文
导　师: 殷辉安
学　校: 成都理工大学
专　业: 矿物学、岩石学、矿床学
关键词: 地质流体 状态方程 通用维里方程 立方型方程 超临界流体
分类号: O368
类　型: 博士论文
年　份: 2002年
下　载: 275次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


为了促进流体状态方程的改进和发展，同时也为了满足人们在地质流体热力学计算方面的多种要求，作者对立方型方程的理论基础进行了较系统的研究，同时发展了一系列能够适用于小分子地质流体的维里方程，并改进了文献中的几种立方型方程。本文的研究内容主要包括： 1 以维里方程为基础，对文献中的一些立方型状态方程分别进行了近似的和严格的推导，对一些半经验立方型方程的参数进行了分析与解释。这些结果为维里型和立方型方程在特定条件下的相互转换提供了理论依据。作者还用同样方法得到了一些新的三次方程，其中有些可能具有较好的应用前景。 2 将第二维里系数的理论值较精确地拟合为几种简单的表达式，并据此导出了立方型状态方程中二次项温度函数的新形式 该式简单、通用，不含偏心因子，具有真正的预测功能和坚实的理论基础，原则上适用于所有Van der Waals型方程。用该式改进的RKS、PR和PT方程在精度与适用范围方面均与原方程十分相近。 3 采用一种特殊的临界参数法导出了第二至第六维里系数在临界温度下的近似表达式。结合前面得到的第二维里系数拟合式，作者提出了几种多参数维里方程，并用其中的五次方程预测了一些强极性流体的汽液平衡，结果显著地优于常见的立方型方程。 4 建立了一些可用于精确计算超临界纯流体PVT关系的新的维里方程，同时改进两种立方型方程。 1)通用四次和五次维里方程： 它们对包括强极性、弱极性、非极性及量子流体在内的小分子地质流体（H2O-CO2-CH4-CO-H2-O2-N2）具有良好的通用性；在临界温度以上到4000～5000K、零压到90～200GPa范围内，计算体积的平均偏差分别为1.0％～3,5％和0.7％～3.0％。用上述两方程对一些二、三元超临界流体混合物pVT性质和汽液平衡的计算偏差小于实验误差，或与之很接近。 2)高次维里方程。对上述地质流体，在临界温度以上到4000～5000K、零压到90～600GPa范围内，计算体积的平均偏差为0.3％～0.8％。 3)改进的Holloway方程和van der Waals方程。其所适用的温压范围比Holloway方程 成都理工大学博士学位论文 更宽，计算体积的平均偏差为 0．9W2．10。5 用上述通用五次维里方程预测了纯流体在低温高压下的逸度系数、剩余恰和剩余嫡。

全文目录


0 引言  9-11
  0．1 流体状态方程研究的理论和实际意义  9
  0．2 流体状态方程的研究方法  9-11
第1章 流体状态方程的研究进展  11-21
  1．1 近临界、亚临界流体的状态方程  11-15
    1．1．1 立方型方程及其改进  11-15
    1．1．2 高次方程  15
  1．2 超临界流体的状态方程  15-18
  1．3 临界条件下的流体状态方程  18
  1．4 流体状态方程有关研究的特点  18-19
  1．5 本论文研究工作的目的和任务  19-21
第2章 维里型和立方型状态方程的理论基础  21-28
  2．1 维里方程的几种等价形式  22-23
  2．2 MH型方程的三次近式  23-24
  2．3 J-B-A型方程的三次近似式  24-26
  2．4 新型方程的三次近似式  26
  2．5 标准维里方程的三次近似式  26-27
  2．6 小结  27
  2．7 讨论  27-28
第3章 超临界地质流体状态方程的建立与改进  28-54
  3．1 维里方程  28-50
    3．1．1 第二维里系数与温度关系的普遍化表达式  28-30
    3．1．2 新的维里方程  30-50
      3．1．2．1 四次维里方程  30-34
      3．1．2．2 五次维里方程  34-38
      3．1．2．3 通用五次维里方程与DMW-92方程的比较  38-41
      3．1．2．4 通用五次维里方程与BS-91方程的比较  41-44
      3．1．2．5 高次维里方程  44-50
  3．2 立方型方程  50-54
    3．2．1 改进的Holloway方程  50-52
    3．2．2 改进的van der Waals方程  52-54
第4章 近临界和亚临界流体状态方程的建立与改进  54-67
  4．1 修正的立方型方程  54-63
    4．1．1 α（T_r）函数的修正  55-56
    4．1．2 α（T_r）函数的近似  56
    4．1．3 立方型方程的修正  56-63
  4．2 新的维里方程  63-67
    4．2．1 普遍化第二至第六维里系数的近似表达式  63-65
    4．2．2 维里型方程的应用举例  65-67
第5章 流体混合物的状态方程  67-78
  5．1 近期研究概况  67-68
  5．2 四次维里方程  68-72
  5．3 五次维里方程  72-76
  5．4 与DMW-96方程的比较  76-78
第6章 本文状态方程的一些简单应用  78-84
  6．1 逸度系数的预测  78-80
  6．2 剩余焓的预测  80-82
  6．3 剩余熵的预测  82-84
7 结论  84-86
8 致谢  86-87
9 参考文献  87-92
10 附录  92-109
  附录1 巨正则系综法推导维里方程  92-94
  附录2 一些半经验立方型流体状态方程的近似推导  94-103
  附录3 作者在攻读博士学位期间发表（待发表）的论文和专著  103-104
  附录4 五次维里方程的参数拟合及流体混合物pVTx性质的预测程序  104-109

相似论文

  1. 五维时空中宇宙项和宇宙解的相关研究,P159
  2. 绿色介质中合成微纳米材料的研究,TB383.1
  3. 天然气分离中的气液相平衡计算,TE642
  4. 固体溶质在超临界流体中溶解度的关联模型研究,O645.1
  5. 受火混凝土结构可靠性的数值模拟分析,TU311.2
  6. 色超导相下旋转中子星质量半径关系与一味色超导相变潜热计算,P145.6
  7. 四方纳米氧化锆制备工艺研究和定量分析,TB383.1
  8. 超临界流体色谱提纯柠檬酸实验研究,TQ921.1
  9. 气体在可生物降解聚乳酸中的溶解度研究,O631.3
  10. 空间目标飞越式抵近观察制导方法研究,V448.2
  11. 无线Ad Hoc网络基于DFSE的拥塞控制算法研究,TN929.5
  12. 状态方程和本构模型在超高速碰撞数值仿真中的影响,O313.4
  13. 起爆药BNCP的爆轰性能研究,TQ560.1
  14. 碗状PS-DVB微粒的制备、自组装及其在超临界流体下的稳定化,O631.3
  15. 超临界流体法制备纳米材料及用于有害气体催化发光检测,TB383.1
  16. 超临界流体辅助聚苯醚共混改性研究,TQ326.53
  17. 活性粉末混凝土高压状态方程研究,TU528
  18. 超临界流体制备中间相沥青基泡沫炭及导热性研究,O643.36
  19. 基于有机工质跨临界热泵性能的模拟研究,TK123
  20. 轻金属储氢材料的结构和电子性质的理论研究,TB34
  21. 超临界二氧化碳中的光聚合研究,TQ316.3

中图分类: > 数理科学和化学 > 力学 > 流体力学 > 应用流体力学
© 2012 www.xueweilunwen.com