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Enregistrement W3196404221 · doi:10.32920/ryerson.14665557.v1

Molecular Dynamics Calculation Of Thermodiffusion Coefficients In Binary And Ternary Mixtures

2021· preprint· en· W3196404221 sur OpenAlexaff
Seyedeh Hoda Mozaffari

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typepreprint
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueField-Flow Fractionation Techniques
Établissements canadiensToronto Metropolitan University
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésTernary operationThermodynamicsMolecular dynamicsBinary numberChemistryDecaneKryptonScale (ratio)Materials scienceStatistical physicsArgonPhysicsComputational chemistryComputer scienceMathematicsOrganic chemistry

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Thermodiffusion phenomenon in fluid mixtures has been investigated by several scientists in theoretical as well as experimental fields for decades. Nevertheless, due to shortcomings of both methods, interest in searching for alternative approaches to shed some light on molecular scale of the phenomenon has spurred. The objective of this thesis is to develop an accurate molecular dynamics (MD) algorithm that can predict thermodiffusive separation in binary and ternary fluid mixtures. More importantly, the proposed algorithm should be computationally efficient in order to be suitable for integration into multi-scale computational models to simulate thermodiffusion in a large system such as an oil reservoir. In developing such an effective and efficient computational tool, this thesis introduces a modified heat exchange algorithms, wherein, a new mechanism is introduced to rescale velocities which curbs the energy loss in the system and at the same time minimizes the computational time. The performance of the new algorithm in studying Soret effect for binary and ternary mixtures has been compared with other non-equilibrium molecular dynamics (NEMD) models including regular heat exchange algorithm (HEX) and reverse non-equilibrium molecular dynamics (RNEMD). Different types of binary mixtures were studied including one equimolar mixture of argon (Ar)-krypton (Kr) above its triple point, non-equimolar normal alkane mixtures of hexane (nC6)-decane (nC10) as well as hexane (nC6)-dodecane (nC12) for six compositions, three non-equimolar mixtures of pentane (nC5) decane (nC10) at atmospheric temperature and pressure. Additionally, the new algorithm was validated for different ternary mixtures including ternary normal alkanes methane (nC1)-butane (nC4)- dodecane (nC12) for three compositions, and one composition of different types of alkane mixture of 1,2,3,4-tetrahydronaphthalene (THN)-dodecane (nC12)-sobutylbenzene (IBB). The new algorithm demonstrates a significant improvement in reducing the energy loss by nearly 32%. Additionally, the new algorithm is about 7-9% more computationally efficient than the regular HEX for medium and large systems. In terms of direction of thermodiffusive segregations in binary mixtures, in agreement with the experimental data, the new algorithm shows that the heavier component moves towards the cold region whereas the lighter component accumulates near the hot zone. Additionally, the strength of segregation process diminishes as the concentration of heavy component in the mixture increases. The new algorithm improved the prediction of thermodiffusion factor in binary mixtures by 24% in binary mixtures. With respect to the ternary mixtures, similarly to binary mixtures the heaviest and lightest component in the mixture move towards, cold and hot zones, respectively. While the intermediate component shows the least tendency to segregate. In terms of the strength of Soret effect, the new algorithm is about 17% more accurate than the regular HEX algorithm with respect to experimental data.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Simulation ou modélisation · Signal consensuel: Simulation ou modélisation
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,176
Score d'incertitude au seuil0,584

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

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.

Tête enseignante Opus0,005
Tête enseignante GPT0,228
Écart entre enseignants0,222 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_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 découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeSimulation ou modélisation
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2021
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