Единые малопараметрические уравнения состояния жидкости, газа и флюида с выполнением критических условий

Единые уравнения состояния с малым числом подгоночных коэффициентов позволяют априори рассчитывать целый комплекс теплофизических характеристик вещества и резко сократить объем  исходных экспериментальных данных. В настоящее время для получения уравнений для  расчета теплофизических свойств однокомпонентных веществ в широкой области параметров состояния  наибольшее распространение получили формальные многопараметрические единые УС, содержащие до 150 – 200 эмпирических коэффициентов. Наибольшую сложность при описании этих свойств  представляет  область вблизи критической точки. К сожалению, в настоящее время нет уравнений, в которых бы строго выполнялись известные критические условия. Это не позволяет правильно описывать критическую область. Кроме того, некоторые термодинамические характеристики в этой области расходятся, в связи с чем критическая область описывается уравнениями теории фазовых переходов второго рода. 

Разработаны малопараметрические единые УС (регулярная часть), в которых впервые удалось строго выполнить три критических условия. В этих уравнениях вид температурных функций найден с помощью предложенного нами ступенчатого потенциала межмолекулярного взаимодействия, а структура единого УС определена с привлечением дифференциальных уравнений термодинамики. Полученные нами ЕУС содержат до 8 – 12 эмпирических подгоночных коэффициентов и описывают термодинамические свойства жидкости и газа нормальных веществ до 35 критических давлений. Предложенные уравнения позволяют описать термические свойства нормальных веществ в основном пределах погрешности исходных экспериментальных и табличных данных, а также описать калорические свойства веществ, таких как энтальпия, энтропия, теплоемкости и др. без привлечения каких либо данных по этим свойствам (за исключением теплоемкости идеального газа).

ИТ СО РАН, д. т. н. Каплун А.Б., д. ф.-м. н. Мешалкин А.Б, к. ф.-м. н. Дутова  О.С., тел.:(383)316-50-33.