地质学中一些比较常用的水的状态方程的评价
本文以水的高精度热力学模型IAPWS-95与Zhang and Duan通过分子动力学模拟所得到的高精度压力-体积-温度(PVT)数据为参考,对一些比较常用的可用于高温、高压的水的状态方程进行了检验、分析和评价.综合本文的检验和分析结果可以得出如下结论:有一些方程有其特定的理论临界条件。这些临界条件一般有别于实验值,从而导致方程在水的临界点附近都有很大的偏差;有一些方程在压力趋于0的行为不能满足理想气体状态程(即PV=RT),由此导致方程在低压下失效,而方程偏差的大小因方程而异;有些方程虽然在低压下能够满足理想气体状态程,但在低压区的偏差仍然较大或很大。这显然应该归因于方程中参数表达式的函数形式不合理,或者其拟合方法不恰当,或拟合所用数据不准确;所检验的状态方程绝大部分都有系统偏差,其大小及随温压条件变化的趋势因方程而异;有少数方程的作者对其方程适用范围的表述或声明不够明确,从而给应用结果带来不确定性;大多数方程原作者所声称的适用范围都超出(或大大超出)了实际可用的范围,但有少数方程实际所适用的温压范围超出了原作者所声称的适用范围。本文所检验的状态方程一般都有系统偏差,且大小悬殊。其主要原因有以下几种:方程参数拟合时所选用的数据不可靠;方程作者在拟合方程时没有采用一些必要的理论约束,如实验的临界条件,合理的低压极限(即PV=RT)等;方程的形式不尽合理。
地质学 水 状态方程 适用范围
王艳哲 胡家文 郭涛
石家庄经济学院资源学院,石家庄 050031 石家庄经济学院数理学院,石家庄 050031
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2015-12-11(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)