پیش بینی خواص ترمودینامیکی هلیم گازی در محدوده دمایی 1500K- 10 و تا فشار 100MPa به کمک معادلات حالت بنیادی

یکی از فرایندهایی، که امروزه مورد توجه بسیاری از پژوهشگران و صاحبان صنایع قرار گرفته، تولید دماهای بسیار پایین (یا همان کرایوژنیک ) است. برای رسیدن به این هدف آگاهی از خواص ترمودینامیکی مبردهای مورد نیاز (مبردهای کرایوژنیکی) ضروری مین ماید. پیش بینی خواص ترمودینامیکی مبردهایی که برای تولید این دماها به کار میروند، نیازمندابزار قدرتمندی به نام معادله حالت است. گرچه جداول و نمودار های ترمودینامیکی مختلفی برای مبردها وجود دارد، اما در طراحی سیستمهای سرمایشی ضروری است که خواص این مبردها به کمک نرم افزار (که نیازمند معادله حالت است)، به طور دقیق تخمین زده شود. در این مقاله، ابتدا انواع معادلات حالت، مورد بررسی قرار گرفته و نقاط ضعف و قوت آنهادر قیاس با معادله حالت بنیادی مورد مطالعه قرار گرفته است. معادلات حالت بنیادی با وجود پیچیدگی بیشتر نسبت به سایر معادلات، از دقت بالاتری در محاسبه خواص ترمودینامیکی، برخوردار هستند و مزیت اساسی آنان این است که میتوان با دیفرانسیل گیری از آنها، سایر خواص ترمودینامیکی را با دقت بالایی استخراج نمود. در ادامه روابط لازم جهت پیش بینی خواص ترمودینامیکی گاز هلیم، با استفاده از معادلات حالت بنیادی آورده شده و یک کد محاسباتی جهت پیش بینی خواص ترمودینامیکی هلیم گازی، برای گستره ی دمایی 10-1500k و فشار 0/1-100 MPa ارائه شده است. نتایج محاسبات بیانگر دقت بالای خواص محاسبه شده در قیاس با سایر داد ههای معتبر در دسترس است.

کلیدواژه ها:

معادلات حالت بنیادی ، خواص ترمودینامیکی ، هلیم