УДК 536-12+544.4
Б. Г. Т р у с о в
ПРОГРАММНАЯ СИСТЕМА МОДЕЛИРОВАНИЯ
ФАЗОВЫХ И ХИМИЧЕСКИХ РАВНОВЕСИЙ
ПРИ ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ
На основе законов термодинамики с использованием принципа
максимума энтропии построена модель равновесного состояния
многокомпонентных гетерогенных систем произвольного соста-
ва. Разработанный универсальный алгоритм позволяет рассчи-
тывать фазовый и химический состав рабочих сред химико-
технологических, энергетических, металлургических процессов, а
также их термодинамические и транспортные свойства. Описаны
особенности созданного программного комплекса, его информаци-
онное обеспечение и средства представления результатов.
E-mail:
Ключевые слова
:
компьютерное моделирование, программы для ЭВМ,
химическое равновесие, фазовый состав.
Модель термодинамического равновесия широко используется в
научной и производственной практике при изучении поведения слож-
ных по химическому составу систем при повышенных температурах,
когда существенную роль играют химические и (или) фазовые пре-
вращения. В химико-технологических процессах, в металлургии, эко-
логии основной задачей моделирования является определение состава
компонентов и фаз. В энергетике, теплотехнике, плазмохимии требу-
ется, кроме того, нахождение свойств системы, таких как энтальпия,
удельная теплоемкость, коэффициенты переноса. Допущение о фазо-
вом и химическом равновесии для реальных процессов, несомненно,
служит предельной оценкой состояний, но даже такая информация
играет неоценимую роль при анализе малоизученных систем.
Достоинство термодинамического метода заключается в его уни-
версальном характере, позволяющем исследовать произвольные по
химическому составу системы на основании одной только справоч-
ной информации о термохимических и термодинамических свойствах
индивидуальных веществ — компонентов равновесия. Эти свойства
известны для широкого спектра химических соединений, находящих-
ся в газообразном, конденсированном и ионизированном состоянии, в
температурном диапазоне, характерном для большинства инженерных
приложений [1, 2]. Однако физическая прозрачность термодинамиче-
ского подхода к моделированию сочетается с вычислительными слож-
ностями обобщенного алгоритма, трудностями подготовки исходных
данных и представления множества результатов.
Установление фазового и химического равновесия в любой систе-
ме — реальный, необратимый процесс. Для него характерно возраста-
240
ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012
