, ,

محاسبه فوگاسیته با MATLAB برای مخلوط دو جزئی

محاسبه فوگاسیته با متلب

در این پست قصد داریم برنامه ای که توسط این سایت در قالب پروژه دانشجویی نوشته شده برای شما عزیزان به صورت رایگان قرار دهیم.

محاسبه فوگاسیته با MATLAB :

در ترمودینامیک 2 خواص مربوط به محلول های دو جزئی و چند جزئی بررسی میشود که از جمله خواصی که محاسبه میشود فوگاسیته  و فی می باشد.
بی‌دوامی (به انگلیسی: Fugacity) یک واحد اندازه‌گیری پتانسیل شیمیایی در حالت فشار تنظیم‌شده‌است و مستقیما به تمایل ماده به حفظ حالت (جامد، مایع، گاز) خود در مقابل تبدیل شدن به دیگری است. مانند بسیاری از توابع ترمودینامیکی، فوگاسیته کمیتی است که برای سادگی انجام محاسبات تعریف شده‌است و می‌توان از آن برای بدست آوردن مقادیر فیزیکی استفاده کرد. به عبارت دیگر لازم نیست فوگاسیته حتماً مفهوم فیزیکی داشته باشد ولی در محاسبه کمیتهای فیزیکی از آن استفاده می‌شود.
تعریف فوگاسیته
می‌توان فوگاسیته را به عنوان ملاک واندازه جریان یک ماده مشخص در یک واکنش شیمیایی فرض کرد. به عبارت ساده تر، می‌توان فوگاسیته را به عنوان میزان و تمایل ماده مورد نظر به ترک فازی که در آن قرار دارد در نظر گرفت. فوگاسیته نشان دهنده فراریت آن ماده از فاز است زیرا فوگاسیته مشخص می‌کند که یک ماده به چه آسانی می‌تواند از یک فاز به فاز دیگر (بخصوص از فازهای کندانس به فاز گازی) برود. می‌توان از فوگاسیته برای محاسبه حالت تعادل استفاده کرد. فوگاسیته را می‌توان به عنوان فشار ماده در حالت ایده‌آل آن در پتانسیل شیمیایی برابر با فشار حقیقی آن ماده به حساب آورد. به عنوان مثال این بیان که فوگاسیته گاز نیتروژن در فشار ۱۰۰ کیلوپاسکال برابر با ۹۷٫۳ کیلوپاسکال می‌باشد بیانگر این موضوع است که پتانسیل شیمیایی گاز نیتروژن در حالت ایده‌آل و در فشار ۹۷٫۳ کیلوپاسکال دقیقاً برابر با پتانسیل شیمیایی این ماده در حالت واقعی و در فشار ۱۰۰ کیلوپاسکال است.

برنامه ابتدا کلیه خواص ترمودینامیکی را برای اجزا به عنوان ورودی میگیرد و سپس با محاسبات دو جزئی فوگاسیته و فی را محاسبه می نماید.

 

%this program calculate f1,f2,phi1,phi2,phih1,phih2
%program by CHEMICAL-ENG.IR
clc;
clear;
R=83.14;
yi=input('Enter Mole fraction i:');
yj=1-yi;
T=input('Enter Temprature (K):');
Tci=input('Enter Critical Temperature i(K):');
P=input('Enter Pressure (bar):');
Pci=input('Enter Critical Pressure i(bar):');
Tcj=input('Enter Critical Temperature j(K):');
Pcj=input('Enter Critical Pressure j(bar):');
Tcij=(1-0)*(Tci*Tcj)^0.5;
Tri=T/Tci;Trj=T/Tcj;
Pri=P/Pci;Prj=P/Pcj;
Vci=input('Enter Critical Volume i(cm3/mol):');
Vcj=input('Enter Critical Volume j(cm3/mol):');
Vcij=((Vci^(1/3)+Vcj^(1/3))/2)^3;
Zci=input('Enter Critical compresibility factor i:');
Zcj=input('Enter Critical compresibility factor j:');
Zcij=(Zci+Zcj)/2;
wi=input('Enter Acentric factor i:');
wj=input('Enter Acentric factor j:');
wij=(wi+wj)/2;
Pcij=R*Tcij*Zcij/Vcij;
Trij=T/Tcij;
B0=.083-.422/Trij^1.6;
B1=.139-.172/Trij^4.2;
Bhii=B0+wi*B1;
Bhij=B0+wij*B1;
Bhjj=B0+wj*B1;
Bii=Bhii*R*Tcij/Pcij;
Bij=Bhij*R*Tcij/Pcij;
Bjj=Bhjj*R*Tcij/Pcij;
Deltaij=2*Bij-Bii-Bjj;
Phi_hat1=exp(P/R/T*(Bii+Deltaij*yj^2))
Phi_hat2=exp(P/R/T*(Bjj+Deltaij*yi^2))
% calculate B0 & B1 for Pure component i,j
B0pi=.083-.422/Tri^1.6;
B1pi=.139-.172/Tri^4.2;
B0pj=.083-.422/Trj^1.6;
B1pj=.139-.172/Trj^4.2;
Phii=exp(Pri/Tri*(B0pi+wi*B1pi))
Phij=exp(Prj/Trj*(B0pj+wj*B1pj))
fi=Phii*P
fj=Phij*P

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *