Anyagok tulajdonságainak becslése csoport-járulék módszer, és állapotegyenletek segítségével
A szigorodó környezetvédelmi előírások új, kedvező termodinamikai tulajdonságokkal rendelkező munkaközegek tervezését teszi szükségessé a szerves Rankine-ciklusok (ORC) esetén. A nagy ózonbontó képességgel (ODP) és magas globális felmelegedési potenciállal (GWP) rendelkező anyagokat, azonban ki kell zárni. A környezetbarát, ideális fizikai tulajdonságú folyadékok előállításához az anyagokat molekuláris szinten kell megtervezni, és a körfolyamatra gyakorolt hatásukat termodinamikai modellezéssel kell megbecsülni, mielőtt az ígéretes jelölteket szintetizálják.
A csoport-járulék módszer (GCM) lehetővé teszi egykomponensű anyagok és keverékek fizikai tulajdonságainak becslését. Ezzel a megközelítéssel meghatározhatóvá válnak egy vegyület főbb tulajdonságai a funkciós csoportok számának megadásával. Ezek a funkciós csoportok csak néhány atomból és kötésből épülnek fel, ezzel hatékonnyá téve a módszert. Az újonnan tervezett munkaközegek ORC körfolyamatra gyakorolt hatásának teljes megértéséhez szükséges további extenzív mennyiségek ismerete is, amelyek számításához a GCM-módszert valamilyen állapotegyenlettel kell kiegészíteni.
Ebben a dolgozatban 88 vegyület belső energiáját, entalpiáját és entrópiáját határoztuk meg közegenként 2000 állapotban és összehasonlítottuk 25 GCM-módszeren alapuló köbös állapotegyenlet eredményével, valamint vegyületcsoportonként elemeztük az eredményeket annak érdekében, hogy meghatározzuk az eljárás korlátait, illetve a legpontosabb becslést szolgáltató állapotegyenletet.
szerző
-
Illés Dávid Károly
Energetikai mérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Dr. Groniewsky Axel
egyetemi docens, Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék
