بررسی پایداری فازها با استفاده از روشهای ریاضی

مهندسان شیمی اغلب با مدلهای غیرخطی و پدیدههای پیچیده فیزیکی از مقیاس میکروسکوپی ( ترمودینامیک آماری ) تا ماکروسکوپی مواجه هستند که این مدلهای غیرخطی در مسائل مهندسی شیمی نیاز به حل و یا بهینه سازی دارند . در حل مساله تعادل فازی برای مخلوط های چند جزیی در فشار و دمای ثابت معمولاً به دو نکته توجه می شود : چه فازهایی حضور دارند و درصد مولی اجزا تشکیل دهنده در این فازها چقدر است . حل مسائلی از این قبیل مستلزم حل یک سری معادلات غیرخطی است . مسائل پایداری فازی، از روشهای ریاضی قابل محاسبه می باشند . روشهای Interval Analysis و Tangent Plane Analysis از جمله این روشهاهستند . روشهایی که اساس آن روش Interval Analsis است، ابزار قدرتمندی جهت حل مسائل پایداری فازی هستند . در سالهای اخیر روش Interval–newton /generalized bisection به عنوان یک روش مناسب در حل مسائل مهندسی شیمی، بخصوص بررسی پایداری فازها به کار رفته است . الگوریتم آن توسط Stadtherr - Hua پیشنهاد شده و در سالهای اخیر توسط Brennecke ، Stadtherr ، Gau ، Danielو Hua برای معادلات حالت مختلف و شرایط متفاوت ترمودینامیکی مانند بدست آوردن نقاط آزوتروپ، نقاط بحرانی و غیره به کار برده شده است . در این کار برای بررسی پایداری فازها در مخلوطهای جامد - مایع، از مدل محلولهای منظم (Regular solution) استفاده شده است . همچنین با استفاده از حل عددی سیستم معادلات غیر خطی به روش تکرار Newton ، پایداری فازها بررسی شده و درصد مولی اجزا تشکیل دهنده در فازهای تعادلی، برای سیستمهای دو جزیی محاسبه شده است .

کلیدواژه ها:

پایداری فازی ، معادلات غیرخطی ، تئوری محلولهای منظم ، روش Tangent Plane Analysis ، روش Interval Analysis