Finding the properties of a stream leaking from a pressure vessel, assuming it is in thermodynamic equilibrium, requires the solution of a phase equilibrium problem with known values of component amounts, entropy, and stagnation enthalpy. If part of dynamic simulations of leaking vessels, these calculations need to be executed hundreds or thousands of times. Ideally, they should be fast and never fail, even when executed for difficult conditions, such as high pressure systems close to phase boundaries or to critical points. This paper proposes a single loop algorithm to solve flash problems with specified values of entropy and stagnation enthalpy. The results show that it is much faster than a nested loop algorithm for the same purpose, but occasionally fails to converge especially very close to phase boundaries. The nested loop algorithm succeeded in these situations however at large computational cost because of multiple phase additions and removals during the course of the iterations. A satisfactory balance of speed and reliability was obtained by favoring the single loop algorithm but, when it fails, using the nested loop algorithm as a backup procedure

چکیده

یافتن خواص جریان نشتی از مخازن تحت فشار با در نظر گرفتن تعادل ترمودینامیکی، نیازمند حل مساله ی تعادل فاز با مقادیر معین مقدار، انتروپی، و انتالپی سکون اجزا می باشد. در شبیه سازی دینامیکی نشتی مخازن، این محاسبات بایستی صدها و هزاران بار اجرا شوند. به صورت ایده ال، این محاسبات حتی در شرایط دشوار مانند سیستم های فشار بالا نزدیک به مرزهای فاز و یا نقاط بحرانی، بایستی سریع بوده و هرگز با شکست مواجه نگردند.

این پژوهش، یک الگوریتم تک حلقه ای برای حل مسائل فلش با مقادیر مشخص انتروپی و انتالپی سکون پیشنهاد می نماید. نتایج به دست امده، نشان دهنده ی سرعت بیشتر این الگوریتم نسبت به الگوریتم حلقه ی تو در تو می باشند، ولی این روش عموما در شرایط نزدیک به مرز فازی، با مشکل همگرایی مواجه می شود. در این مواقع، الگوریتم حلقه ی تو در تو موفق تر عمل می نماید، با این حال، هزینه ی محاسباتی بالایی به دلیل اضافه کردن و حذف فاز چندگانه در حین تکرار ها، دارد. توازن و تعادل رضایت بخش میان سرعت و قابلیت اطمینان با استفاده از الگوریتم تک حلقه ای، و در هنگام مواجهه با مشکل، با استفاده از الگوریتم حلقه ی تو در تو به عنوان روش پشتیبان به دست می اید.

1-مقدمه

محاسبات فلش از المان های کلیدی در شبیه سازی پروسه های شیمیایی بوده و مورد توجه بسیاری از محققان بوده است. این محققان درصدد یافتن الگوریتم هایی موثر و قابل اطمینان بوده اند. برای مقادیر داده شده ی هر یک از اجزا، مشخصات دما و فشار (Tpn فلش)، انتالپی و فشار (HPn) فلش، و انتروپی و فشار (SPn فلش )، در شبیه سازی های حالت پایا، معمول می باشند...