Thermodynamic modeling of supercooled water
Project goals
Recently, we have shown that a theoretical model based on the assumption of a liquid ? liquid critical point in supercooled water can represent thermophysical properties of supercooled water to pressures of 150 MPa. The problem is that the exact locationof the critical point becomes uncertain and cannot accurately be determined because of lack of experimental data. We suppose to use properties of amorphous ice to compensate the lack of experimental data in the region. We want to develop a mean-field equation of state describing not only experimental data in the supercooled region, but also estimated values above the spontaneous crystallization temperature. We believe that the equation will give more accurate parameters of the critical point and a better description of thermodynamic properties in supercooled water to pressures 400 MPa. The mean-field equation of state is simpler than that based on the scaling theory and is therefore easier for engineering use.
Keywords
CriticalphenomenaEquationstateLiquid-liquidcriticalitySupercooledwater
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Post-graduate (doctorate) grants
Call for proposals
Postdoktorandské granty 14 (SGA0201300006)
Main participants
—
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
13-20467P
Alternative language
Project name in Czech
Termodynamické modelování podchlazené vody
Annotation in Czech
V nedávné době jsme ukázali, že teoretický model založený na předpokladu existence kritického bodu kapalina-kapalina v podchlazené vodě může popisovat termofyzikální vlastnosti podchlazené vody do tlaků 150 MPa. Problémem je, že přesné umístění kritického bodu je nejisté a nelze je přesně určit z důvodu nedostatku experimentálních dat. Ke kompenzaci nedostatku experimentálních dat předpokládáme použití vlastností amorfního ledu v příslušné oblasti. Chceme vyvinout stavovou rovnici založenou na teorii středního pole, která by popisovala nejen experimentální data v podchlazené oblasti, ale také odhadovala hodnoty nad teplotou spontánní krystalizace. Věříme, že rovnice umožní získat přesnější parametry kritického bodu a lepší popis termodynamických vlastností v podchlazené vodě až do tlaku 400 MPa. Stavová rovnice založená na teorii středního pole je jednodušší než rovnice založená na škálovací teorii a je tak jednodušší pro inženýrské použití.
Scientific branches
Completed project evaluation
Provider evaluation
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Project results evaluation
The project was devoted to the modelling of supercooled water. The new state equation for thermophysical properties of the supercooled water has been created. The very simple equation describing the vapor pressure from 120 K to 273 K has been developed.The new exact and aproximate solutions of GTKB equation have beed developed. However planned research of amorphous ice is not clearly addresed.
Solution timeline
Realization period - beginning
Feb 1, 2013
Realization period - end
Dec 31, 2015
Project status
U - Finished project
Latest support payment
Mar 26, 2015
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP16-GA0-GP-U/01:1
Data delivery date
May 6, 2016
Finance
Total approved costs
1,423 thou. CZK
Public financial support
1,423 thou. CZK
Other public sources
0 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Recognised costs
1 423 CZK thou.
Public support
1 423 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BJ - Thermodynamics
Solution period
01. 02. 2013 - 31. 12. 2015