Thermal properties of structure one hydrates using density functional theory
Notice bibliographique
Résumé
Under certain conditions, water and small gaseous molecules form solid, crystalline gas hydrates, members of a larger class of structures called inclusion compounds or clathrates. Gas hydrates have previously been examined in the petroleum industry due to their propensity to cause flow assurance and safety issues and currently are examined as potential natural gas and hydrogen containers, as well as in separation processes to selectively capture flue gases. Thermal properties research has been centered around heat capacity and thermal expansion coefficient, experientially and theoretically. By using the Vienna ab initio Simulation Package (VASP) to solve the Schrödinger Equation in the context of Density Functional Theory, this research brought the gap between simulation and experiment by calculating the thermal properties of sI gas hydrates, using Phonopy paired with VASP, and to provide nanoscale insight into macroscale behavior.The constant volume heat capacity, the constant pressure heat capacity, the volumetric thermal expansion coefficient, and the Grüneisen parameter of methane, ethane, carbon dioxide, and empty sI hydrates, and of hexagonal ice, as functions of temperature from 0 to 300 Kelvin were calculated using DFT. The constant volume heat capacity was lower than when compared with literature values calculated with MD. DFT replicated experimental values of constant pressure heat capacity for hydrates and ice well at low temperatures. DFT underestimated the thermal expansion coefficient in all cases. The ethane and carbon dioxide hydrates demonstrated behavior that was markedly different when compared to methane and empty hydrates, and hexagonal ice. The Grüneisen parameter was calculated for all systems. DFT overestimated the value of the parameter for filled hydrates and hexagonal ice when compared to experimental hexagonal ice values
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».