Программный комплекс TeDy для решения задач термодинамического моделирования
Автор: Пешкичев Игорь Валерьевич, Макеева Инга Равильевна, Шульц Олег Викторович, Пугачев Василий Юрьевич, Дубосарский Виктор Германович, Паукова Анастасия Евгеньевна, Кузнецова Ольга Владимировна, Дарина Лилия Николаевна, Бочкарева Александра Андреевна
Рубрика: Программирование
Статья в выпуске: 1 т.11, 2018 года.
Бесплатный доступ
Для решения задач термодинамического моделирования РФЯЦ-ВНИИТФ им. академ. Е.И. Забабахина разрабатывает программный комплекс, обеспечивающий расчет химически равновесного состава в многокомпонентных многофазных системах, изменения термодинамических функций отдельных химических реакций, диаграмм состояния многофазных систем и доступ к базе термодинамических данных. В основе функции расчета равновесия лежит стехиометрический метод расчета суммарной энергии Гиббса системы в зависимости от координат реакций. Координаты минимума рассчитываются одним из численных методов оптимизации. На основе значений координат реакций, соответствующих минимуму энергии Гиббса, определяется равновесный вещественный состав. Расчет термодинамических функций отдельных реакций производится согласно закону Гесса. База данных программного комплекса обеспечивает хранение, просмотр и извлечение данных о термодинамических свойствах веществ и других данных, необходимых для расчетов. ПК TeDy нацелен на применение при проектировании и оптимизации широкого спектра технологических процессов, для проведения исследований и оценки поведения различных физико-химических систем. Программный комплекс успешно применялся при выполнении работ по моделированию ключевых технологических процессов замкнутого ядерного топливного цикла.
Термодинамическое моделирование, химическое равновесие, энергия гиббса, программный комплекс, многофазные системы
Короткий адрес: https://sciup.org/147159475
IDR: 147159475 | УДК: 544.344 | DOI: 10.14529/mmp180108
Software TeDy for thermodynamical modelling
To complete the tasks of thermodynamic modelling, Russian Federal Nuclear Center - Zababakhin All Russia Research Institute of Technical Physics, Snezhinsk, Russian Federation develops a software package to compute the chemical-equilibrium composition in multicomponent multiphase systems, the changes in thermodynamic functions of specific chemical reactions, the phase diagrams of multiphase systems, and to provide access to the thermodynamics database. The function of the equilibrium computation is based on the stoichiometric method used for computation of the system total Gibbs energy as a function of the reaction coordinates. Coordinates of the minimum are computed by one of numerical optimization techniques. The values of the reaction coordinates corresponding to the minimum Gibbs energy are used to determine the equilibrium material composition. The thermodynamic functions of specific reactions are calculated from Hess law. The software database allows one to store, view, and extract the data on thermodynamic properties of substances and other data required for computations. The software package TeDy is aimed at application in the design and optimization of a wide range of chemical engineering processes, investigation and evaluation of various physical and chemical systems behaviour. The software package was successfully used to model the key production processes of the closed nuclear fuel cycle.
Список литературы Программный комплекс TeDy для решения задач термодинамического моделирования
- Бочкарева, А.А. Программный модуль термодинамического моделирования/А.А. Бочкарева, О.В. Шульц, И.В. Пешкичев и др.//5 Междунар. конф. -школа по хим. технологии ХТ'16: сб. тезисов докл. сателлитной конф. XX Менделеевского съезда по общей и прикладной химии. -2016. -Т. 2. -С. 370-372.
- Гилл, Ф. Практическая оптимизация/Ф. Гилл, У. Мюррей, М. Райт. -М.: Мир, 1985.
- Химмельблау, Д. Прикладное нелинейное программирование/Д. Химмельблау. -М.: Мир, 1975.
- Kress, V.C. On the Mathematics of Associated Solutions/V.C. Kress//American Journal of Science. -2003. -Т. 303. -С. 708-722.
- Barin, I. Thermochemical Data of Pure Substances/I. Barin. -Weinheim: VCH, 1995.