Введение к работе
Актуальность настоящего исследования определяется развитием холодильной техники, теплоэнергетики, химической технологии, в связи с чем расширяется круг рабочих веществ, для которых необходимо иметь сведения о теплофлзических и термодинамических свойствах. Одним из наиболее важных классов веществ в этой области являются фреоны - галогенпроизводные низших алканов.
В связи с необходимостью защиты озонового слоя Земли, который разрушается традиционно"использовавшимися фреонами, становится особенно актуальным вопрос о поиске новых экологически безопасных рабочих веществ."
Среди наиболее важных теплофизических характеристик этих соединений - критические параметры, поскольку критическое состояние веществ является основой для сравнения различных свойств. Однако их экспериментальное измерение связано со" значительными техническш.ш и экономическими трудно с тями." При этом критические свойства фреонов плохо поддаются описанию аддитивными схемами, а остальные традиционные методы расчета используют для вычисления неизвестных критических свойств другие экспериментально "определяемые величины, что существенно ограничивает область их применения. Существующие подходы в использовании топологических методов для исследования связи "структура-свойство" не применимы к описанию свойств веществ с таким разнообразием атомов.
Цель работы: разработка подхода к использованию инвариантов взвешенных графов (ИВГ) в расчетах критических свойств фреонов; поиск соответствующих ИВГ и параметризации взвешенных молекулярных графов; генерация структурных формул всех фреонов метанового, этанового и пропанового рядов и расчет для них критических свойств; исследование работоспособности подхода в рядах алканов и галогенпроизводных гидридов кремния и германия.
На зашиту выносятся: "
Новый подход к расчету критических свойств фреонов и применению ИВГ для этих целей.
Принцип формирования ИВГ, в соответствии с которым найде-
но два новых инварианта, использованных при решении поставленной задачи. - Результаты расчетов более 2,5 тысяч критических свойств фреонов метанового, этанового и пропанового рядов, включая Р,У, Т - критические перспективных экологически чистых хладагентов.
Научная новизна и практическая значимость.
Предложен новых подход к расчету критических свойств фреонов на основе ИВГ. Найдены два новых инварианта, показавших свою эффективность в этих расчетах. Сформулирован принцип формирования" ИВГ, отличающийся"от известных из литературы. Создано оригинальное программное обеспечение для реализации предаокенного подхода. Результаты работы внедрены в практику шести исследовательских организаций страны, что подтверждено соответствующими актами."
Работа проводилась в соответствии со сводным планом исследований координационного совета по"химической кинетике и ~ строению АН УССР (п.47 - методы теории графов в прогнозировании свойств веществ).
Апробация работы. Материалы "диссертации докладывались на УП Всесоюзной конференции по использованию вычислительных машин в химических исследованиях и спектроскопии молекул, (Рига, 1986г.), на Всесоюзном совещании по молекулярным графам в химических исследованиях (Одесса, 1987г.), На Всесоюзном совещании по физическим и математическим методам в координационной химии (Новосибирск, 1988г.), на УШ Всесоюзной конференции по использованию вычислительных машин в спектроскопии молекул и химических исследованиях (Новосибирск, 1989г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 7 научных работ.
Личный вклад. Все теоретические и расчетные результаты получены автором сомостоятельно. Для исследований использовался разработанный автором оригинальный комплекс программ.
Структура работы. Диссертация содержит 185 страниц машинописного текста и состоит из введения, пяти глав, заключения, приложений и списка литературы, включающего 75 ссылок.