Термодинамічні властивості конденсованих середовищ при додаванні наночасток графена

Abstract

Альтернативний підхід до інтенсифікації теплообміну на основі концепції нанофлюїдів відкриває новий напрям в пошуку шляхів вдосконалення процесів переносу теплоти. Термодинамічні властивості конденсованих середовищ, що інкорпоровані в наноструктурні матеріали, є основою нових нанотехнологічних застосувань. Генеалогічні дерева графена: графіт, фулерен (C60), вуглецеві нанотрубки (CNT), що додаються до холодоагентів, змінюють їх термодинамічні властивості та фазову рівновагу. Запропоновано алгоритм розрахунку термодинамічних властивостей середовищ на основі рівняння стану NIST при різних концентраціях наночасток графена. Двоокис вуглецю був обраний основною речовиною як один із перспективних природних холодоагентів з мінімальним потенціалом глобального потепління. Одержано інформацію про термодинамічну поведінку однорідних та неоднорідних конденсованих середовищ з добавками вуглецевих наночасток генеалогічного дерева графена під впливом варіації термодинамічних параметрів. Наведено термодинамічні властивості вуглекислого газу в присутності фулеренів та карбонових нанотрубок. Розроблено моделі термодинамічної поведінки нанофлюїдів для прогнозування критичної точки чистих компонентів у присутності наноструктурованих матеріалів. Теоретично передбачено зміщення критичної точки для нанорідин. Оцінка зсуву фазової рівноваги та критичної точки показала, що ефект фулеренів та вуглецевих нанотрубок майже не змінює термодинамічну поведінку холодоагенту при низьких об'ємних концентраціях наночастинок. Побудовано рівняння стану термодинамічних властивостей технічно важливих газів з домішками наночасток генеалогічного дерева графена. Розроблено програми розрахунку та база даних термодинамічних властивостей робочих тіл. Описано результати розрахунків фазових рівноваг деяких нанофлюїдів