Задания#
Проверка стабильности#
Ваше задание – проверка стабильности однофазного состояния в диапазоне заданных переменных.
У задания 4 варианта:
два варианта по расчёту в \(P\)-\(T\) координатах (давление-температура);
два варианта по расчёту в \(P\)-\(x\) координатах (давление-состав).
Варианты#
Вариант PT.a
Координаты: давление-температура
Смесь: нормальные алканы с метана по гексан и азот (всего 7 компонентов)
Состав:
[0.9430, 0.0270, 0.0074, 0.0049, 0.0027, 0.0010, 0.0140]
См. Fig. 2 из Michelsen, M.L., 1982. The isothermal flash problem. Part I. Stability. Fluid Phase Equilibria 9, 1–19. https://doi.org/10.1016/0378-3812(82)85001-2
Вариант PT.b
Координаты: давление-температура
Смесь: нормальные алканы с этана по гексан (всего 5 компонентов)
Состав:
[0.39842, 0.29313, 0.20006, 0.07143, 0.03696]
См. Fig. 4a из Toro, L.A., 2020. Drawing PT-phase envelopes and calculating critical points for multicomponent systems using flash calculations. Fine Chem. Tech. 15, 46–54. https://doi.org/10.32362/2410-6593-2020-15-1-46-54
Вариант Px.a
Координаты: давление и состав (мольная доля метана)
Температура: 294 К
Смесь: метан и н-бутан
См. Fig. 2 из https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/946/1/012114
Вариант Px.b
Координаты: давление и состав (мольная доля метана)
Температура: 311 К
Смесь: метан и н-пентан
См. Fig. 3 из https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/946/1/012114
Что нужно сделать#
Разбейтесь на пары и выберете один из вариантов. Одинаковые варианты задания брать нельзя.
Для выполнения задания необходимо
Написать скрипт на Julia, совершающий расчёты в диапазонах переменных в соответствии с выбранным вариантом задания. Скрипт должен выводить данные в табличном виде (.tsv) в файл или на печать.
Построение графиков (если пользуетесь языком программирования для построения, это должен быть отдельный скрипт). По данным из файла построить диаграмму стабильности в ваших координатах
По оси X: температура или мольная доля компонента (зависит от варианта);
По оси Y: давление;
Точки красного цвета: расчёт завершился с ошибкой;
Точки второго цвета: расчёт показывает стабильное состояние;
Точки третьего цвета: расчёт показывает нестабильное состояние.
Попробовать определить положение критической точки по данным расчёта. Если положение критической точки удалось определить, нанесите критическую точку на диаграмму стабильности.
Вам также понадобится#
Julia-пакет, который мы разбирали на занятиях;
Критические точки веществ: http://imartinez.etsiae.upm.es/~isidoro/dat1/eGAS.pdf;
Параметры УрС Ван дер Ваальса веществ: https://en.wikipedia.org/wiki/Van_der_Waals_constants_(data_page).