9939

9939

مدل¬سازي و پيش¬بيني ويسكوزيته در سيستم¬هاي حاوي الكتروليت

دريافت درجه كارشناسي ارشد

مهندسي شيمي گرايش ترموسينيتيك

اسفند ماه 1390

اسفند ماه 1390

دكتر محمد رضا دهقاني-دكتر بهمن بهزادي

چكيده خواص انتقالي سيستم¬هاي حاوي نمك از اهميت خاصي در صنايع شيميايي برخوردار است. در اين ميان پيش بيني ويسكوزيته به واسطه اثر قابل توجهي كه بر روي ساير خواص انتقالي دارد بيشتر مورد توجه محققين قرار گرفته است. در اين پايان نامه با استفاده از تئوري سرعت مطلق ايرينگ و مدل كرات سخت دهقاني - مدرس، مدلي براي محاسبه ويسكوزيته محلول¬هاي تك-الكتروليتي و چند الكتروليتي ارائه ¬شده است. پارامترهاي مدل ارائه شده براي 41 محلول تك-الكتروليت در دماي 15/298 درجه كلوين و با خطاي 29/0 تخمين زده شده اند. نتايج محاسبات نشان مي دهد ويسكوزيته الكتروليت¬ها تابعيت ثابتي از غلظت ندارند. به منظور نشان دادن كارايي مدل در ساير دماها، دو پارامتر قابل تنظيم به مقادير تجربي موجود براي 28 تك¬الكتروليت در محدوده دمايي بين 15/273 تا 15/398 درجه كلوين برازش شده و مقدار خطايي مدل 96/0 به دست آمده است. نتايج مشخص مي¬سازد كه ويسكوزيته نسبي اكثر محلول¬هاي تك¬الكتروليت مستقل از دماست. با استفاده از پارامترهاي به¬دست آمده براي محلول¬هاي تك¬الكتروليت، قوانين اختلاط و تعريف يك پارامتر برهم¬كنش ميان كاتيون¬ها، ويسكوزيته 18 مخلوط چندالكتروليتي محاسبه گرديده است. نتايج نشان داده است در محاسبه ويسكوزيته مخلوط¬هاي چندالكتروليتي نسبت مولي از اهميت بالايي برخوردار است به¬طوري¬كه با تغيير نسبت مولي نمك¬ها تغييرات قابل توجهي در ويسكوزيته مشاهده شده است. افزايش يا كاهش ويسكوزيته با تغيير نسبت مولي به مقادير ويسكوزيته مخلوط تك¬الكتروليتي نمك¬هاي سازنده¬ي مخلوط بستگي دارد. علاوه بر مدل ترموديناميكي ارائه شده، مدل¬سازي رياضي با استفاده از شبكه¬هاي عصبي براي 41 سيستم تك¬¬¬الكتروليت شامل 2569 داده تجربي صورت گرفته است. در اين مدل قطر و بار كاتيون و آنيون، مولاريته و دما به عنوان ورودي¬هاي شبكه در نظر گرفته شده است. با سعي و خطا شبكه¬اي با يك لايه مياني و 12 نورون با خطايي معادل 47/2 به عنوان بهترين شبكه انتخاب شده است. واژه‌هاي كليدي: ويسكوزيته، محلول¬هاي تك¬الكتروليت، مخلوط¬هاي چندالكتروليتي، قطر كاتيون، غلظت