Luận văn này nhằm mục đích tìm hiểu cơ bản về cách các đặc tính phân tử của chất tan và dung môi ảnh hưởng đến các tính chất nhiệt vật lý của hỗn hợp gồm chất lỏng và khí hòa tan. Do tầm quan trọng của chúng như là chất lỏng làm việc trong kỹ thuật hóa học và năng lượng, dữ liệu chính xác về độ nhớt, sức căng bề mặt và hệ số khuếch tán tương hỗ là cần thiết cho việc thiết kế và tối ưu hóa hiệu quả các quy trình liên quan. Trong công trình này, các thí nghiệm tán xạ ánh sáng, có thể xác định các tính chất nhiệt vật lý trong trạng thái cân bằng nhiệt động học vĩ mô, được kết hợp với mô phỏng động lực học phân tử cân bằng (EMD) ở nhiệt độ lên đến 573 K. Mô phỏng EMD có khả năng dự đoán nhiều tính chất nhiệt vật lý bằng cách phân tích chuyển động phân tử trong trạng thái cân bằng nhiệt động học vĩ mô. Sự kết hợp giữa mô phỏng EMD với các thí nghiệm tán xạ ánh sáng cho phép xác thực các mô phỏng cũng như giải thích các kết quả bằng cách nghiên cứu ảnh hưởng của các đặc tính phân tử và cấu trúc chất lỏng đến các tính chất nhiệt vật lý.

Abstract:

The present thesis aims to get a fundamental understanding of how the molecular characteristics of a solute and solvent influence the thermo-physical properties of mixtures consisting of a liquid and a dissolved gas. Due to their relevance as working fluids in chemical and energy engineering, accurate data for the viscosity, interfacial tension, and mutual diffusion coefficient are required for the efficient design and optimization of related processes. In this work, light scattering experiments, which can determine the thermophysical properties in macroscopic thermodynamic equilibrium, are combined with equilibrium molecular dynamics (EMD) simulations at temperatures up to 573 K. EMD simulations are able to predict multiple thermophysical properties by the analysis of the molecular motion in macroscopic thermodynamic equilibrium. The combination of EMD simulations with light scattering experiments allows for the validation of simulations as well as an interpretation of the results by studying the influence of molecular characteristics and the fluid structure on the thermophysical properties.

Ngôn ngữ:	eng
Tác giả:	Klein, Tobias
Thông tin nhan đề:	Thermophysical Properties of Liquids with Dissolved Gases as Working Fluids in Chemical and Energy Engineering
Nhà xuất bản:	FAU University Press
Loại hình:	Tài nguyên giáo dục mở / Bộ sưu tập: Kỹ thuật hóa học
Bản quyền:	https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Nguồn gốc:	https://directory.doabooks.org/handle/20.500.12854/170209
Mô tả vật lý:	132p.
Năm xuất bản:	2023