KFUPM ePrints

Mixture models for dense fluids and polymers

Hammawa, Hassan (2000) Mixture models for dense fluids and polymers. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
4Mb

Arabic Abstract

لقد طورت نماذج جديدة منسجمة للذرات البسيطة من الدوال الزوجية ذات العلاقة المتبادلة ومن معاملات الفيريال لذرات الجوف الصلب . هذه النماذج تستخدم معادلات الحالة للموانع النقية لاشتقاق خواص الخليط من تلك الموانع . لقد اختبرت هذه النماذج المشتقة لمخاليط الكرات الصلبة المضافة وللكرات الصلبة غير المضافة ولينارد - جونز وللموائع الحقيقية البشيط . صفات الذرات لامستخدم كان (1) الكره الصلبة نسبة القطر من 1 إلى 3 والكشافة النسبية من 0.32 إلى 0.55 و(2) الكرات الصلبة غير المضافة بمعامل غير المضافة بمعامل غير الإضافة من - 0.5 إلى 1.0 والكثافة النسبية من من 0 إلى 1.3 و (3) ذرات ليمانارد - جونز بقطر ونسبة طاقة من 1 إلى 2 ومن إلى 4.5 على التوالي . اختبرت المخاليط الثنائية للذرات الحقيقية البسيطة ، وكذلك مخاليط الارجون - الكريبتون ولانيون - الارجون والميثان - الكربون نيترا فلورايد وأكسيد الكربون الاحادي - الإيثان . أظهرت المقارنة لنتائج النماذج الجديدة مع المحاكاة والنتائج المخبرية توافق مرضي . ومن كل النماذج لاجديدة كان الأكثر دقة النموذج الذي بني على التعدد لدالة العلاقة الذزوجية . لقد حسب النموذج معامل الضغط للمخاليط الثنائية بأخطاء أقل 1% للكرات الصلبة و 2% للينارت جونز وتقريباً 5% للذرات الحقيقية البسيطة . ولقد طور كذلك نموذج منسجم للذرات المسلسلة . هذا النموذج أسس على انسجام المعادلات لدوال العلاقة الزوجية لعدد (1994) ، لقد طورت معادلة ثابت للحالة للبوليمرات النقية لخليط الذرات المسلسلة . استخدمت معادلة تايت المطورة ونموذج الخليط للذرات المسلسلة لحساب الكثافة للمخاليط الثنائية للبولي (4 - هيدروكسي ستايرين) والبولي (فينايل استيت) . لقد حصل على كثافة الخليط بفرق 1% من النتائج المخبرية من الممكن استخدام نموذج الخليط لمحاليل البوليمرات ، ولكن لا يمكن استخدامه للحصول على معلومات من انفصال الأطوار .

English Abstract

New consistent mixture models for simple molecules were developed from the pair correlation functions and the virial coefficients for hard core molecules. These models use equitions of state of pure fluid to predict properties of their mixtures. The developed models were tested for mixtures of additive hard spheres, non-additive hard spheres. Lennard-Jones and simple real fluids. The molecular parameter ranges used were (1) Hard sphere size ration of 1 to 3 and packing fraction of 0.23 to 0.55, (2) Non-additive hard spheres with non-additivity parameter between - 0.5 to 1.0 and reduced density between 0 to 1.3, (3) Lennard-Jones molecules with size and energy ration from 1 to 2.0 and from 1 to 4.5 respectively. Binary mixtures of simple real molecules, argon - krypton, neon 0 argon, methane - carbon tetraflouride and carbondioxide - ethane were also tested. Comprison of the predictions of the new models with simulation and experimental data shows a satisfactory agreement. Among all the new models, the one nased on the expansion of pair correlation function is the most accurate. This model predicted compressibility factor for binary mixtures with errors of less tha 1% for hard spheres, about 2% for Lennard-Jones and about 5% for the simple real molecules. A consistent mixture model was also developed for chain molecules. This was based on the consistency equations of the pair correlation function of Hamad (1994). The Tait equation of state for pure polymers was also extended to mixture of chain molecules. The extended Tait equation and the mixture model for chain molecules were used to predict the density of a binary mixture of poly (4-hydroxystrene) and poly(vinylacetate). The mixture densities were predicted to within 1% of the experimental values. The mixture densities were predicted to within 1% of the experimental values. The mixture model for chain molecules is, in principle, also applicable to polymer solvent systems but cannot be used to predict phase separation.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:January 2000
Date Type:Completion
Subjects:Chemical Engineering
Divisions:College Of Engineering Sciences > Chemical Engineering Dept
Creators:Hammawa, Hassan
Committee Advisor:Hamad, Esam Z.
Committee Members:Shaique, Muhammed and Atiqullah, M. and Hamid, Halim S.
ID Code:9955
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:53
Last Modified:25 Apr 2011 09:38

Repository Staff Only: item control page