Применение фрактального уравнения состояния для расчёта изобар гелия при высоких температурах и давлениях

Магомедов, Р.А. и Ахмедов, Э.Н. (2025) Применение фрактального уравнения состояния для расчёта изобар гелия при высоких температурах и давлениях. Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов (17). С. 276-283.

PDF - Опубликованная версия
1MB

Абстракт

В работе представлен расчёт изобар уравнения состояния гелия-4 в диапазоне давлений от 10 до 100 МПа и температур от 600 до 1500 К при помощи фрактального уравнения состояния и программного модуля Fract EOS. Обнаружено, что температурная зависимость подгоночного параметра α для температуры выше 400 К резко ослабевает и практически исчезает при 600 К. Это позволило для гелия-4 аппроксимировать зависимость α от плотности полиномом и использовать его в расчётах при температурах более 600 К. Для расчёта изобар было рассчитано множество изотерм с небольшим шагом температуры. Затем, на каждой изотерме выбрана точка с необходимым давлением. Полученные результаты показали хорошее согласие с литературными данными. Кроме того, для указанных температур и давлений, произведен расчёт изобар классического уравнения состояния и уравнения состояния Редлиха-Квонга. Сравнение относительной погрешности расчёта показало значительное преимущество фрактального уравнения состояния

Абстракт (англ.)

The paper presents calculations of the state equation (isobars) of helium-4 in the pressure range from 10 to 100 MPa and the temperature range from 600 to 1500 K using the fractal state equation and the Fract EOS software. It was discovered that the temperature dependence of the fitting parameter α for the temperatures above 400 K weakens sharply and practically disappears approaching to 600 K. For helium-4, this allowed to approximate the dependence of α on density by a polynomial and to use it in calculations at temperatures above 600 K. For calculation of isobars, a set of isotherms with a small temperature step was calculated. Then, a point with the required pressure was selected on each isotherm. Obtained results show good agreement with literature data. In addition, for the specified temperatures and pressures, the isobars of the classical equation of state and the RedlichKwong equation of state were calculated. A comparison of the relative calculation error showed a significant advantage of the fractal equation of state

Тип объекта:	Статья
Сведения об авторах:	Магомедов Рамазан Абдуллаевич – старший научный сотрудник Института проблем геотермии и возобновляемой энергетики – филиала ФГБУН Объединённого института высоких температур РАН Ахмедов Энвер Нариманович – научный сотрудник Института проблем геотермии и возобновляемой энергетики – филиала ФГБУН Объединённого института высоких температур РАН
Ключевые слова:	математическое моделирование, программный модуль для расчёта свойств вещества, фрактальное уравнение состояния, уравнение состояния Редлиха-Квонга, интегродифференцирование дробного порядка, соотношения Максвелла, потенциал Гельмгольца, статистическая сумма, гелий-4, изобара, теплофизические свойства
Ключевые слова (англ.):	mathematical modeling, software for substance properties calculation, fractal state equation, Redlich-Kwong state equation, integral-differentiation of fractional order, Maxwell relations, Helmholtz potential, partition function, helium-4, isobar, thermophysical properties
Категории:	5 Математика. Естественные науки 5 Математика. Естественные науки > 53 Физика 5 Математика. Естественные науки > 53 Физика > 536 Термодинамика > 536.7 Термодинамика. Энергетика
Подразделения:	Институты, НИИ > Объединённый институт высоких температур РАН
ID Code:	15612
Deposited On:	02 Июл 2026 05:48
Последнее изменение:	02 Июл 2026 05:48

Repository Staff Only: item control page