Vlastnosti vody a mořské vody v metastabilních stavech. Experiment, molekulární simulace a termodynamické modelování.
Cíle projektu
Stav experimentálních dat pro termodynamické vlastnosti metastabilní podchlazené vody a mořské vody je neuspokojivý pro účely validace současných standardů jako IAPWS-95 a vývoj budoucích modelů. Navíc je tato oblast zajímavá blízkostí předpokládaného druhého kritického bodu vody. Ačkoli je metastabilní přesycená vodní pára důležitá v energetice, experimentální data pro ni neexistují. Pro podchlazenou vodu a mořskou vodu navrhujeme provést přesná měření roztažnosti a stlačitelnosti do tlaku 200 MPa pomocí nedávno vyvinutého unikátního experimentálního zařízení, které bude dále zdokonaleno. Dále budou vlastnosti podchlazené vody, mořské vody a přesycené páry počítány pomocí molekulárních simulací s využitím polarizovatelných mezimolekulárních potenciálů a pokročilých metod pro interakce s ionty. Experimentální a simulovaná data budou reprezentována pomocí termodynamických modelů postavených na teoretických základech statistické mechaniky.
Klíčová slova
waterseawatermetastable statessupercooled liquidsupersaturated steamexperimentmolecular simulationsthermodynamic modelequation of statedensityisobaric expansivityisothermal compressibility
Veřejná podpora
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
Program
Standardní projekty
Veřejná soutěž
Standardní projekty 20 (SGA0201600001)
Hlavní účastníci
Univerzita Jana Evangelisty Purkyně v Ústí nad Labem / Přírodovědecká fakulta
Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i.Druh soutěže
VS - Veřejná soutěž
Číslo smlouvy
16-02647S
Alternativní jazyk
Název projektu anglicky
Properties of water and seawater in metastable states. Experiment, molecular simulation and thermodynamic modeling.
Anotace anglicky
The data situation for thermodynamic properties of metastable supercooled pure water and seawater is unsatisfactory for the validation of the present standards such as IAPWS-95 and development of future models. Moreover, the region is interesting due to the vicinity of the hypothesized second critical point. Data for metastable supersaturated steam is nonexistent despite its importance for power generation. We propose performing accurate measurements of the expansivity and compressibility of supercooled water and seawater up to 200 MPa using recently developed unique apparatus, which will be further improved. Properties of supercooled water, seawater and supersaturated steam will also be computed by molecular simulations using polarizable intermolecular potentials and advanced methods for ionic interactions. Experimental and simulated data will be represented by models based on statistical mechanics.
Vědní obory
Kategorie VaV
ZV - Základní výzkum
CEP - hlavní obor
BJ - Termodynamika
CEP - vedlejší obor
—
CEP - další vedlejší obor
—
OECD FORD - odpovídající obory
(dle převodníku)20303 - Thermodynamics
Hodnocení dokončeného projektu
Hodnocení poskytovatelem
U - Uspěl podle zadání (s publikovanými či patentovanými výsledky atd.)
Zhodnocení výsledků projektu
Cíle projektu byly splněny. Hlavní přínos spočívá v získání přesných experimentálních dat v oblasti vlastností čisté a mořské vody a přesycené páry v metastabilních stavech, doplněných pokročilými molekulárními simulacemi. Kladně lze hodnotit zapojení studentů do výzkumu. Výsledky projektu byly publikovány v kvalitních vědeckých časopisech. Finanční prostředky byly čerpány v souladu s pravidly.
Termíny řešení
Zahájení řešení
1. 1. 2016
Ukončení řešení
31. 12. 2018
Poslední stav řešení
U - Ukončený projekt
Poslední uvolnění podpory
16. 5. 2018
Dodání dat do CEP
Důvěrnost údajů
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Systémové označení dodávky dat
CEP19-GA0-GA-U/01:1
Datum dodání záznamu
12. 6. 2019
Finance
Celkové uznané náklady
6 148 tis. Kč
Výše podpory ze státního rozpočtu
5 865 tis. Kč
Ostatní veřejné zdroje financování
321 tis. Kč
Neveřejné tuz. a zahr. zdroje finan.
0 tis. Kč
Základní informace
Uznané náklady
6 148 tis. Kč
Statní podpora
5 865 tis. Kč
95%
Poskytovatel
Grantová agentura České republiky
CEP
BJ - Termodynamika
Doba řešení
01. 01. 2016 - 31. 12. 2018