Применение программных комплексов вычислительной и геометрической термодинамики в проектировании технологических процессов неорганических веществ

Учебное пособие. — С.Петербург: изд. СПбГТИ(ТУ), 2012. — 147 с. Рассмотрена методика анализа физико-химических равновесий в технологии неорганических веществ с применением современных вычислительных коплексов. Даны примеры использования коммерческих компьютерных программ для расчёта равновесий в газовых и оксидных системах в широком диапазоне температур и давлений. Показана эффективность сочетания методов вычислительной термодинамики и визуализации таких расчётов с применением методов «геометрической» термодинамики. Учебное пособие предназначено для студентов четвёртого и пятого курсов, обучающихся по специальностям 24.01.00 – химическая технология неорганических веществ и 15.01.00 – материаловедение и технологии материалов, и соответствует программам учебных дисциплин «Теоретические основы технологии неорганических веществ» и «Теория высокотемпературных процессов и реакторов», способствует получению профессиональных квалификаций ПК-3, ПК-4 и ПК-7. Введение. Базы данных о химических и фазовых равновесиях в многокомпонентных системах Место термодинамических данных и моделей в современной информационной среде Проблемно-ориентированная среда информационного консорциума SGTE. Базы данных и программные продукты для расчёта параметров и состава многокомпонентных систем России Первый вариационный принцип Второй вариационный принцип Третий вариационный принцип Расчётная схема для составления программы для ЭВМ Способы отображения диаграмм состояния систем различной мерности Метод Курнакова для изображения концентрационного состава системы Проекционный метод Радищева–Перельма Компьютерные методы представления экспериментальных данных по диаграммам состояния бинарных и тройных систем Достоверность результатов моделирования Выводы из литературного обзора Программные комплексы для вычисления химических равновесий многокомпонентных систем Программный комплекс АСТРА База данных программного комплекса АСТРА Исходные данные для расчёта, процедура расчёта фазового состава и способ вывода результатов в программе АСТРА Программный комплекс ИВТАНТЕРМО ИВТАНТЕРМО. Главное меню (THERMAIN) ИВТАНТЕРМО-Win. Работа с базой данных THERBASE ИВТАНТЕРМО-Win. Термодинамический анализ химической реакции ИВТАНТЕРМО-Win. Расчёт равновесного состава и свойств термодинамической системы – подпрограмма EQUICALC Анализ информации в базе данных – подпрограмма DATANAL Аппроксимация теплоёмкости – подпрограмма APPROX Расчёт теплового баланса – подпрограмма HB Пример использования программного комплекса ИВТАНТЕРМО Win Программные комплексы консорциума SGTE Программный комплекс HSC Chemistry Модуль «уравнения реакций» (REACTION EQUATIONS) Модуль «тепловой и материальный балансы» (HEAT AND MATERIAL BALANCE) Модуль «потери тепла» (HEAT LOSS) Модуль «равновесные составы» (Equlibrium Compositions) Модуль «диаграммы стабильности» (Tpp-, Lpp- diagrams) Модуль Eh-pH диаграммы (диаграммы Пурбэ) Вспомогательные модули HSC Chemistry и развитие вычислительного комплекса HSC Chemistry Программный комплекс Thermo-Calc Программные комплексы, использующие методы «геометрической» термодинамики Информационно-вычислительный комплекс Ph-Di Информационно-вычислительный комплекс PANDAT Программа DIATRIS 1.2 Программа MULTICOMDIA 2.0 для вычисления температур ликвидуса и солидуса в поле первичной кристаллизации преобладающего компонента многокомпонентной системы Примеры использования программных комплексов в технологии неорганических веществ. Задача 1 Решение задачи 1 с использованием программы ASTRA. Решение задачи 1 с использованием программы ИВТАНТЕРМО Решение задачи 1 с использованием программы HSC Chemistry 5 Задача 2 Решение задачи 2 с помощью программы ИВТАНТЕРМО Решение задачи 2 с использованием программы HSC Chemistry 5. Задача 3 Задача 4 Заключение Литература