Nghiên cứu xây dựng mô hình máy tính dự đoán thành phần sản phẩm nổ và các thông số quan trọng khác của thuốc nổ công nghiệp

NGUYỄN NGỌC HIỂN BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC HIỂN KỸ THUẬT HĨA HỌC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH MÁY TÍNH DỰ ĐỐN THÀNH PHẦN SẢN PHẨM NỔ VÀ CÁC THÔNG SỐ QUAN TRỌNG KHÁC CỦA THUỐC NỔ CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC KHOÁ 2013B Hà Nội – Năm 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN NGỌC HIỂN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG MƠ HÌNH MÁY TÍNH DỰ ĐỐN THÀNH PHẦN SẢN PHẨM NỔ VÀ CÁC THÔNG SỐ QUAN TRỌNG KHÁC CỦA THUỐC NỔ CÔNG NGHIỆP Chuyên ngành : Kỹ thuật Hóa học LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC : TS Đàm Quang Sang TS Nguyễn Văn Xá Hà Nội – Năm 2015 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan: Những nội dung Luận văn thực dƣới hƣớng dẫn trực tiếp 02 Thầy giáo TS Nguyễn Văn Xá - Đại học Bách khoa Hà Nội TS Đàm Quang Sang – Học viện Kỹ thuật Quân Kết nghiên cứu luận văn hoàn tồn trung thực, chƣa đƣợc cơng bố cơng trình nghiên cứu khác TÁC GIẢ LUẬN VĂN LỜI CẢM ƠN Lời đầu tiên, xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Văn Xá - Đại học Bách khoa Hà Nội TS Đàm Quang Sang – Học viện Kỹ thuật Quân hai Thầy giáo giao đề tài, trực tiếp bảo kiến thức chuyên môn, định hƣớng nghiên cứu cho hết truyền cho tơi lịng đam mê khoa học tinh thần tự giác học tập nghiên cứu Tạo điều kiện, giúp đỡ thực luận văn điều kiện xa thực nhiệm vụ chuyên môn đơn vị Tơi xin bày tỏ lịng biết ơn sâu sắc tới tập thể cán bộ, giảng viênViện Hóa học – Đại học Bách khoa Hà Nội tập thể cán bộ, giảng viên Bộ mơn Thuốc phóng thuốc nổ Khoa Vũ khí – Học viện Kỹ thuật Quân tận tình giúp đỡ tơi, dạy tơi kiến thức mới, cho tơi nhiều lời khun bổ ích nhƣ hỗ trợ nhiều trình thực luận văn Tôi gửi lời cảm ơn tới Thƣờng vụ Đảng ủy, huy đơn vị anh chị em đồng nghiệp công tác Nhà máy Z113 – Tổng cục Cơng nghiệp Quốc phịng cho phép, tạo điều kiện thời gian, hỗ trợ kinh phí cho đƣợc học cao học Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, ngƣời thân bạn bè, ngƣời bên tôi, giúp đỡ vƣợt qua khó khăn để hồn thành luận văn TÁC GIẢ LUẬN VĂN Nguyễn Ngọc Hiển MỤC LỤC CÁC KÝ HIỆU LỜI NÓI ĐẦU Chƣơng MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN VỀ THUỐC NỔ CÔNG NGHIỆP VÀ CÁC ĐẶC TRƢNG NĂNG LƢỢNG NỔ CỦA THUỐC NỔ CÔNG NGHIỆP 1.1 TỔNG QUAN VỀ THUỐC NỔ CÔNG NGHIỆP 1.1.1 Thuốc nổ ANFO 1.1.2 Thuốc nổ ANFO chịu nƣớc 10 1.1.3 Thuốc nổ chứa nƣớc (Watergel/Slurry EXPLOSIVES) 10 1.1.4 Thuốc nổ nhũ tƣơng (emulsion EXPLOSIVES) 11 1.1.5 Thuốc nổ ANFO nặng - nhũ tƣơng dạng rời (heavy ANFO) 12 1.2 CÁC ĐẶC TRƢNG NĂNG LƢỢNG NỔ CỦA THUỐC NỔ 21 1.2.1 Công thức phân tử chất nổ, cân oxi 21 1.2.2 Thành phần sản phẩm nổ thể tích riêng sản phẩm khí 22 1.2.3 Nhiệt lƣợng nổ nhiệt độ nổ 24 1.2.4 Áp suất nổ 27 1.2.5 Tốc độ nổ 27 1.2.6 Đƣờng kính giới hạn đƣờng kính tới hạn liều nổ hình trụ 27 1.2.7 Khả sinh công thuốc nổ 28 1.3 CÁC PHƢƠNG PHÁP ĐƠN GIẢN XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƢNG NĂNG LƢỢNG NỔ CỦA THUỐC NỔ 29 1.3.1 Phƣơng pháp Avakian 29 1.3.2 Phƣơng pháp Churbanov 33 1.3.3 Phƣơng pháp Kamlet Jacobs 34 1.3.4 Phƣơng pháp L.R Rothstaine R Petersen 35 Chƣơng 37 TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT NỔ ỔN ĐỊNH VÀ PHƢƠNG PHÁP NHIỆT ĐỘNG HỌC XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƢNG NĂNG LƢỢNG NỔ CỦA THUỐC NỔ 37 2.1 MỘT SỐ VẤN ĐỀ CƠ BẢN CỦA LÝ THUYẾT NỔ ỔN ĐỊNH 37 2.1.1 Lý thuyết thủy động lực học trình nổ ổn định 37 2.1.2 Các phƣơng trình trạng thái áp dụng với sản phẩm nổ 40 2.2 PHƢƠNG PHÁP NHIỆT ĐỘNG HỌC CÂN BẰNG XÁC ĐỊNH ĐẶC TRƢNG NĂNG LƢƠNG NỔ CỦA THUỐC NỔ 42 2.2.1 Phƣơng pháp xác định thành phần cân hóa học hệ dị thể đa cấu tử 42 2.2.2 Thuật toán xác định thông số nổ thuốc nổ 46 2.2.3 Đƣờng kính tới hạn đƣờng kính giới hạn 53 Chƣơng 56 CHƢƠNG TRÌNH MÁY TÍNH EXPLOSIVES DỰ ĐỐN CÁC ĐẶC TRƢNG QUAN TRỌNG CỦA THUỐC NỔ 56 3.1 GIAO DIỆN VÀ CÁC CHỨC NĂNG CỦA CHƢƠNG TRÌNH EXPLOSIVES 56 3.1.1 Thẻ “Lựa chọn cấu tử thuốc nổ” (hình 3.1) 56 3.1.2 Thẻ “Sản phẩm nổ & Thiết lập chế độ tính tốn” (hình 3.2) 57 3.1.3 Thẻ “Kết tính” (hình 3.3) 58 3.2 CƠ SỞ DỮ LIỆU NHIỆT ĐỘNG CẤU TỬ THUỐC NỔ VÀ SẢN PHẨM NỔ 59 3.2.1 Cơ sở liệu nhiệt động học cấu tử thuốc nổ 59 3.2.2 Cơ sở liệu nhiệt động học cấu tử sản phẩm nổ 60 3.3 SO SÁNH KẾT QUẢ TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ NỔ THEO CHƢƠNG TRÌNH EXPLOSIVES VÀ SỐ LIỆU THỰC NGHIỆM 60 3.3.1 So sánh kết tính tốn thực nghiệm thông số nổ mặt phẳng C-J số loại thuốc nổ quân điển hình 61 3.3.2 So sánh kết tính tốn với số loại TNCN đƣợc sử dụng Việt Nam 66 KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO 75 PHỤ LỤC 77 PHỤ LỤC A: BÀI BÁO 77 PHỤ LỤC B: MÃ NGUỒN CHƢƠNG TRÌNH 78 CÁC KÝ HIỆU , , ;  – số phƣơng trình trạng thái BKW; M – số nguyên tố hóa học thuốc nổ; N – số cấu tử khí sản phẩm nổ; NT – tổng số cấu tử sản phẩm nổ; T – nhiệt độ (K); P – áp suất (Mbar); S0 – entropy (cal/K/mol); C1, C2, C3, C4, C5 – hệ số đa thức hồi quy bậc tính enthalpy: H_HO = C1 + C2T + C3T2 + C4T3 + C5T4; S0 – entropy (cal/mol/K); (F_HO)/T – lƣợng tự (cal/K/mol); C6 – sốtích phân tìm đƣợc qua S0; As, A1, Bs, A2, Cs, C1, Ds, C2, Es, C3 – hệ số nằm phƣơng trình Cowan-Fickett sản phẩm rắn;  H  f i – nhiệt tạo thành cấu tử thứ i K tính theo cal/mol (các nguyên tố hóa học tạo thành cấu tử K); V0 = 1/0 (ở 0 – mật độ tính theo g/cm3) – thể tích riêng cấu tử điều kiện thƣờng; V0' – thể tích riêng thuốc nổ; Xi – số mol cấu tử thứ i sản phẩm nổ; Yi – giá trị Xi vịng lặp trƣớc đó; i,k – phần tử ma trận thành phần nguyên tố sản phẩm nổ (i = 1, , NT; k = 1, , M); bk – phần tử vector thành phần nguyên tố thuốc nổ (k = 1, , M); s – mật độ cấu tử rắn (g/cm3); Tv – nhiệt độ tính theo volts; D – tốc độ nổ (m/s); Vs – thể tích riêng chất rắn (cm3/g); ki – cộng tích khí thứ i; Giá trị số sử dụng tính tốn: R1 = 1.9872; R2 = 8.34110-5; R3 = 105; R4 = 0.9869106; R5 = 11605.6; R6 = 0.4343 Fi – lƣợng tự tồn phần chất khí; Gi – lƣợng tự toàn phần chất rắn; Fs' , Es' , S s' , Eg' , S g' - tƣơng ứng lƣợng bổ cho lƣợng tự do, enthalpy, entropy chất rắn, enthalpy entropy chất khí tính tới điều kiện thực; Eg – enthalpy tồn phần cấu tử khí; Esi – enthalpy toàn phần cấu tử rắn thứ i; MOLWT – khối lƣợng phân tử cấu tử rắn sản phẩm nổ; AMOLWT – khối lƣợng phân tử sản phẩm nổ; Etol – lƣợng toàn phần (cal/mol); Vtol – thể tích riêng mol tồn sản phẩm nổ (cm3/g); VPG – thể tích riêng thuốc nổ (cm3/g); E0 – nhiệt tạo thành thuốc nổ 300 K từ nguyên tố thuốc nổ K; Us – tốc độ sóng xung kích; Up – vận tốc hạt sản phẩm nổ sau mặt sóng nổ; Cv – nhiệt dung riêng (cal/g/K); LỜI NÓI ĐẦU Thuốc nổ cơng nghiệp có vai trị quan trọng trọng việc phát triển kinh tế Trong lĩnh vực nghiên cứu tổng hợp thuốc nổ hay thiết kế đơn thành phần thuốc nổ hỗn hợp, việc xác định đặc trƣng lƣợng thuốc nổ (thành phần sản phẩm nổ, nhiệt lƣợng nổ, tốc độ nổ, áp suất nhiệt độ mặt sóng nổ, đƣờng kính giới hạn, đƣờng kính tới hạn, khả sinh cơng v.v…) đóng vai trị đặc biệt quan trọng đặc trƣng yếu tố định tới khả ứng dụng sản phẩm thực tế Hiện nay, ngƣời ta xác định thơng số phƣơng pháp thực nghiệm, nhiên việc tiến hành thí nghiệm thực khó khăn, nguy hiểm tốn trình nổ diễn nhanh điều kiện nhiệt độ, áp suất cao, thành phần sản phẩm nổ đa dạng Ngoài ra, thực tế nghiên cứu thƣờng xuyên vấp phải vấn đề nan giải yêu cầu phải biết đƣợc đặc trƣng thuốc nổ xác định chúng thực nghiệm lƣợng mẫu tạo ít, chí chƣa đƣợc tổng hợp (chỉ biết cơng thức hóa học) Ví dụ để xác định nhiệt lƣợng nổ cần lƣợng mẫu tối thiểu 10 g Chính vậy, giới phƣơng pháp tính tốn lý thuyết dự đoán đặc trƣng thuốc nổ đƣợc phát triển sử dụng rộng rãi nhằm định hƣớng, tiết kiệm tăng hiệu nghiên cứu (rút ngắn thời gian chi phí) Cho tới nay, số cơng trình nghiên cứu lý thuyết xác định đặc trƣng thuốc nổ công bố nhiều tiếp tục tăng thêm Tạm thời phân chia thành hai nhóm: nhóm phƣơng pháp đơn giản [1-8] nhóm phƣơng pháp xác [9-11] Nhóm phƣơng pháp đơn giản sử dụng công thức thực nghiệm tƣơng đối đơn giản nên kết nhận đƣợc không đầy đủ (chỉ đánh giá đƣợc số đặc trƣng thuốc nổ) độ xác khơng cao Bản chất nhóm phƣơng pháp thứ hai xây dựng mơ hình tốn học phản ánh q trình nổ ổn định thuốc nổ theo lý thuyết cân hóa học lý thuyết thủy động lực học với giả thuyết gần với thực tế nên đƣợc phát triển sử dụng phổ biến phịng thí nghiệm nghiên cứu vật liệu nổ giới dƣới dạng chƣơng trình máy tính nhƣ: TIGER, FORTRAN BKW, STRETCH BKW, RUPY, LA MINEUR, ARPEGE, EXPLO5 Ở nƣớc ta, nhiều đơn vị tích cực triển khai đầu tƣ dây chuyền nghiên cứu đơn pha chế sản xuất thuốc nổ cơng nghiệp dựa dây chuyền có sẵn (chủ yếu thiết kế đơn thành phần thuốc nổ hỗn hợp) nhằm đáp ứng nhu cầu thị trƣờng Tuy nhiên, khó khăn tài nên đơn vị chƣa đƣợc trang bị đầy đủ hệ thống thiết bị thí nghiệm nên nhu cầu cần thiết có chƣơng trình máy tính trợ giúp nghiên cứu Từ nhu cầu thực tế nêu trên, tác giả đề xuất luận văn với đề tài: “Nghiên cứu xây dựng mơ hình máy tính dự đốn thành phần sản phẩm nổ thông số quan trọng khác thuốc nổ cơng nghiệp” Mục đích nghiên cứu: Xây dựng mơ hình máy tính xác định số đặc trƣng lƣợng nổ thuốc nổ nói chung thuốc nổ cơng nghiệp nói riêng, ứng dụng việc thiết kế đơn thành phần thuốc nổ công nghiệp, định hƣớng cho việc đầu tƣ dây chuyền thuốc nổ công nghiệp đáp ứng nhu cầu thị trƣờng Nội dung nghiên cứu:  Lý thuyết tính thành phần cân hóa học sở nhiệt động học cân bằng;  Lý thuyết thủy động lực học trình nổ ổn định;  Các phƣơng trình trạng thái áp dụng cho thành phần sản phẩm nổ dạng khí dạng rắn đƣợc sử dụng phổ biến nay;  Thành lập thuật tốn xây dựng chƣơng trình dự đoán số đặc trƣng lƣợng nổ thuốc nổ;  So sánh đánh giá phù hợp kết tính tốn lý thuyết với số liệu thực nghiệm; KẾT LUẬN & KIẾN NGHỊ I KẾT LUẬN Đã xây dựng đƣợc thuật toán chƣơng trình máy tính EXPLOSIVES dự đốn đặc trƣng kỹ thuật quan trọng thuốc nổ theo lý thuyết cân hóa học lý thuyết nổ ổn định có tính thực tiễn cao, tính độ xác chƣơng trình máy tính EXPLOSIVES hồn tồn tƣơng đƣơng với phần mềm nƣớc (EXPLO5) Đã thiết lập đƣợc sở liệu chứa thông số nhiệt động học cần cho tính tốn nhƣ: cơng thức phân tử, nhiệt sinh tiêu chuẩn v.v chất có số loại thuốc nổ CN nhƣ sản phẩm nổ nhằm cung cấp tự động số liệu đầu vào để tính tốn cho chƣơng trình máy tính Cơ sở liệu cập nhật thƣờng xuyên theo yêu cầu mục đích sử dụng Chƣơng trình máy tính EXPLOSIVES với sở liệu kèm nhằm phục vụ hỗ trợ cho công tác nghiên cứu, thiết kế thành phần mác thuốc nổ theo yêu cầu đơn vị nghiên cứu sản xuất vật liệu nổ nƣớc; định hƣớng việc xây dựng, đầu tƣ dây chuyền sản xuất thuốc nổ công nghiệp đáp ứng nhu cầu thị trƣờng, giảm dần phụ thuộc khoa học công nghệ sản xuất thuốc nổ công nghiệp vào nƣớc ngồi Giảm nhiều chi phí cho việc đầu tƣ trang thiết bị cho việc đánh giá tính nổ thuốc nổ, giảm nhiều thời gian cho việc tính tốn, thiết kế, kiểm tra tính nổ theo đơn pha chế có sẵn mà có độ xác tƣơng đối cao II KIẾN NGHỊ - Có kế hoạch tiếp tục phát triển, nâng cấp tính khác chƣơng trình máy tính nhằm đáp ứng yêu cầu thực tế nhƣ: xác định đƣợc tốc độ nổ đƣờng kính khác nhau, dự đốn đƣợc giá trị đƣờng kính tới hạn mà khơng cần tiến hành thí nghiệm v.v - Tiếp tục bổ sung sở liệu để phục vụ nghiên cứu nhiều loại thuốc nổ khác dùng cho mục đích qn cơng nghiệp, cập nhật thêm tính cập nhật sở liệu chƣơng trình máy tính 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Г А Авакян, Расчет энегетических и взрывчатых характеристик вв Москва, 1964 г., 106 стр [2] Е В Чурбанов, А Ф Князев, Расчет энергетических характеристик Санкт-Перербург, 1997, 56 стр [3] M J Kamlet, S J Jacobs, Chemistry of detonation I A simple method for calculating detonation properties of C-H-N-O EXPLOSIVES / The Journal of Chemical Physics, Vol 48, N 1, 1968, 23–50 pp [4] L R Rothstein and R Petersen, Predicting High Explosive Detonation Velocities from their Composition and Structure / Propellants and EXPLOSIVES, Vol 4, 1979, 56-40 pp [5] И Н Айзенштадт, Метод расчета идеальной скорости детонации конденсированных вв / Физика горения и взрыва 1976 Т.12 №5 C 758-763 [6] Wu Xiong, A simple method for calculating detonation parameters of EXPLOSIVES / Journal of Energetic Materials 1985 V P 263-277 [7] А Л Кривченко, Метод расчета параметров детонации конденсированных взрывчатых веществ / Физика горения и взрыва, 1984, т 20, № 3, с 83-85 [8] M H Keshavarz and H R Pouretedal, Predicting the detonation velocity of CHNO EXPLOSIVES by a simple method / Propellants, EXPLOSIVES, Pyrotechnics, Vol 30, N 2, 2005, 105–108 pp [9] С Г Андреев, А В Бабкин и др., Физика взрыва, т 1, Москва, 2002, 832 стр [10] Ч Мейдер Численное моделирование детонации Москва – 1985 г – 384 стр [11] Charles L Mader Numerical modeling of EXPLOSIVES and propellants CRC Press 2008 [12] Erode G Mahadevan Ammonium Nitrate EXPLOSIVES for Civil Applications: Sluries, Emulsions and Ammonium Nitrate Fuel Oils Wiley-VCH, 2013 [13] Ngô Văn Tùng Lý thuyết công nghệ sản xuất thuốc nổ công nghiệp MICCO 2001 [14] Ngô Văn Giao, Dƣơng Công Hùng, Đàm Quang Sang Cơ sở lý thuyết cháy nổ (bản dịch từ tiếng Nga) NXB QĐND, 2007 [15] Nguyễn Tiến Nghi Sách tra cứu thuốc nổ công nghiệp phương tiện gây nổ (bản dịch từ tiếng Nga) NXB QĐND, 2001 75 [16] V Krishna Mohan, J Edmund Hay Reparameterization of the BeckerKistiakowsky-Wilson Equation of State for Water-Gel EXPLOSIVES / Combustion and Flame / Vol 50, 1983, 207-218 pp [17] L Fried, P Soers, CHEETAH: A Next Generation Thermochemical Code, Lawrence Livermore National Laboratory, 1994, 28 pp [18] W B White, S M Johnson, G B Dantzig, Chemical Equilibrium in Complex Mixtures, The RAND Corporation, California, 1957, 14 pp [19] Đàm Quang Sang, Tính thành phần cân hệ nhiệt động dị thể đa cấu tử biết nhiệt độ áp suất / Tạp chí khoa học kỹ thuật / Số 156, 2013, tr 59-66 [20] M W Chase and others, JANAF Thermochemical Tables / J Phys Chem Ref Data, Vol 14, Suppl 1, 1985, 1856 pp [21] Đàm Quang Sang, Xác định hệ số phương trình nhiệt động số sản phẩm cháy, nổ trạng thái lý tưởng / Tạp chí khoa học kỹ thuật / Số 152, 2013, tr 71-77 [22] C L Mader, FORTRAN BKW: A Code for Computing the Detonation Properties of EXPLOSIVES, Los Alamos Scientific Laboratory of the University of California, 1967, 47 pp [23] А.Н Афанасенков, О работоспособности взрывчатых веществ Метод Трауцля / Физика горения и взрыва, 2004, т 40, № c 132-139 [24] Swinton R.J., Bussell T and McVay L A Critical Diameter Study of the Australian Manufactured Underwater Explosive Composition H6 DSTO Aeronautical and Maritime Research Laboratory, 1996, 22 pp [25] Suceska M., Calculation of the detonation properties of C-H-N-O EXPLOSIVES / Propellants, EXPLOSIVES, Pyrotechnics, Vol 16, 1991, pp 197-202 [26] Hakan Hansson, Determination of properties for emulsion EXPLOSIVES using cylinder expansion test and FEM simulation / Swebrec Report, Stockholm, 2009, 74 pp 76 PHỤ LỤC PHỤ LỤC A: BÀI BÁO 77 PHỤ LỤC B: MÃ NGUỒN CHƢƠNG TRÌNH Module_Data.vb Public As System.Data.OleDb.OleDbConnection 'conection voi co so du lieu Public sql As String 'truyen van du lieu SQL Public da As OleDb.OleDbDataAdapter 'data adtapter Public ds As DataSet 'dataset Public Sub ConDatabase() Dim strPath As String Dim vt As Integer On Error GoTo xx strPath = Application.ExecutablePath vt = Len(strPath) - 17 strPath = strPath.Substring(0, vt) & "DataBase.mdb" = New System.Data.OleDb.OleDbConnection("Provider=Microsoft.Jet.OLEDB.4.0;Data Source=" & strPath & ";Jet OLEDB:Database Password=songma") 'thiet lap Connection con.Open() 'dien du lieu vao bang components sql = "SELECT * FROM tblComponents ORDER BY CONGTHUC" 'cau lenh truy van du lieu ds = New DataSet 'khoi tao dataset da = New OleDb.OleDbDataAdapter(sql, con) 'thiet lap DataAdapter da.Fill(ds, "myComponents") 'dien toan bo truy van vao DataSet 'dien du lieu vao bang products sql = "SELECT * FROM tblProducts ORDER BY STT" 'cau lenh truy van du lieu 'ds = New DataSet 'khoi tao dataset da = New OleDb.OleDbDataAdapter(sql, con) 'thiet lap DataAdapter da.Fill(ds, "myProducts") 'dien toan bo truy van vao DataSet Exit Sub xx: MsgBox(Err.Description, MsgBoxStyle.Critical, "Error ") Exit Sub End Sub 'Thiet lap ket noi voi co so du lieu Module_Main.vb Module Module_Main 'cac hang so ly tuong Public Const R1 = 8.3144621 'J/MOL/K Public Const R2 = 0.00008341439 Public Const R3 = 100000 Public Const R4 = 986920.0 Public Const R5 = 11605.6 'GIA TRI CHUYEN DOI NHIET DO GIUA K VA VOLT 78 Public Const R6 = 0.4342944819 Public Const MAXNELE = 20 'GIOI HAN SO NGUYEN TO Public Const MAXNTOT = 50 'GIOI HAN SO CAU TU SAN PHAM Public Const MAXCOMP = 20 'GIOI HAN SO CAU TU TRONG HON HOP CHAT NO Private Sub EQUIL(ByVal AIK(,) As Double, ByRef XEQUIL() As Double, ByVal FE() As Double, ByVal ELEM() As Double, ByVal NELE As Integer, ByVal NGAS As Integer, ByRef NTOT As Integer, ByRef IND As Integer) Dim i, j, Iter, NM1, NN1 As Integer Dim SUMY, HOITU, AMAT(NTOT + NELE + 1, NTOT + NELE + 1), YEQUIL(NTOT) As Double Dim BMAT(NTOT + NELE + 1), XSOLVE(NTOT + NELE + 1) As Double 'KIEM TRA GIA TRI CUA Y SO VOI GIA TRI NHO NHAT CHO PHEP For i = To NTOT YEQUIL(i) = XEQUIL(i) 'GAN GIA TRI GAN DUNG BAN DAU If YEQUIL(i) < AMINY Then YEQUIL(i) = AMINY End If Next 'BAT DAU THUC HIEN VONG LAP Iter = Do 'KICH CO MA TRAN A NM1 = NTOT + NELE + 'SO CAU TU RAN NN1 = NTOT - NGAS 'ZERO TOAN BO MA TRAN VUONG VE TRAI [A] For i = To NM1 For j = To NM1 AMAT(i, j) = Next Next 'TINH TONG SO MOL Y SUMY = For i = To NGAS SUMY = SUMY + YEQUIL(i) Next 'TINH CAC HE SO TRONG VECTOR [B] For i = To NGAS BMAT(i) = -FE(i) - Log(YEQUIL(i) / SUMY) Next If NN1 = Then 'khong co cau tu ran nao nam o cuoi cung 79 For i = NGAS + To NGAS + NELE BMAT(i) = ELEM(i - NGAS) Next Else For i = NGAS + To NTOT BMAT(i) = -FE(i) Next For i = NTOT + To NTOT + NELE BMAT(i) = ELEM(i - NTOT) Next End If BMAT(NM1) = 'TINH CAC HE SO TRONG MA TRAN [A] For i = To NGAS AMAT(i, i) = / YEQUIL(i) AMAT(i, NTOT + 1) = -1 / SUMY Next For i = To NTOT For j = NTOT + To NM1 AMAT(i, j) = AIK(i, j - NTOT - 1) Next Next For i = NTOT + To NM1 - For j = To NTOT AMAT(i, j) = AIK(j, i - NTOT) Next Next For i = To NGAS AMAT(NM1, i) = Next AMAT(NM1, NTOT + 1) = -1 'GIAI HE PHUONG TRINH TUYEN TINH [A]X = B Call LSS(NM1, AMAT, XSOLVE, BMAT, IND) 'GAN GIA TRI TIM DUOC For i = To NTOT XEQUIL(i) = XSOLVE(i) Next 'KIEM TRA X SAN PHAM KHI SO VOI GIA TRI NHO NHAT CHO PHEP For i = To NGAS 80 If XEQUIL(i) < AMINX Then XEQUIL(i) = AMINX End If Next 'KIEM TRA XEM THANH PHAN SAN PHAM RAN CO GIA TRI AM HAY KHONG If NN1 Then 'CO SAN PHAM RAN For i = NGAS + To NTOT If XEQUIL(i) < Then If i = NTOT Then NTOT = NTOT - 'loai tru phan san pham ran neu no nam o cuoi danh sach Else 'XEQUIL(i) = MsgBox("Error has ocurred as other than last solid disappeared") IND = -1 Exit Sub End If End If Next End If 'KIEM TRA DIEU KIEN HOI TU HOITU = For i = To NTOT HOITU = HOITU + Abs(YEQUIL(i) - XEQUIL(i)) Next If HOITU > AMAXE Then 'GAN GIA TRI TIM DUOC CHO VONG LAP SAU For i = To NTOT YEQUIL(i) = XEQUIL(i) Next End If Iter = Iter + Loop Until HOITU < AMAXE Or Iter = CNTMAX If Iter = CNTMAX Then MsgBox("Algorithm to calculate equilibrium composition isn't convergence!") IND = -1 Exit Sub End If End Sub 'TINH THANH PHAN CAN BANG HOA HOC Private Sub SYS1(ByVal PRESS As Double, ByVal TEMP As Double, ByRef IND As Integer) 'SYSTEM I 81 'GIVEN P, T COMPUTE VG 'IND IS -1 FOR VG Dim AMOLER, XN(NTOT) As Double 'tong so mol Dim Z, W, TTA, Vg0, FX, GX, FGX, FGP(NTOT) As Double Dim i, Iter, Itert As Integer Itert = Do Itert = Itert + For i = To NTOT XN(i) = X(i) Next Xgas = For i = To NGAS Xgas = Xgas + X(i) Next Z=0 For i = To NGAS Z = Z + X(i) * COVOL(i) Next Z = KAPPA * Z / Xgas TTA = (TEMP + THETA) ^ ALPHA 'FIND VG BY ITERATIONS NEWTON Iter = Vg = VBOS(1) Do Iter = Iter + Vg0 = Vg W = Z / (Vg * TTA) FX = + W * Exp(BETA * W) GX = FX - PRESS * Vg / (R1 * TEMP) 'FUNCTION IS SOLVE FOR X FGX = (1 - FX) * (1 + BETA * W) / Vg - PRESS / (R1 * TEMP) 'DAO HAM CUA GX ' Vg = Vg - GX / FGX Loop Until Iter = CNTMAX Or Abs(Vg - Vg0) NGAS Then For i = NGAS + To NTOT ETotal = ETotal + X(i) * Es(i) VTotal = VTotal + X(i) * Vs(i) * (MOLWT(i)) Next End If 'THE TICH RIENG SAN PHAM NO VPG = VTotal / AMOLWT 'BAO CAO KET QUA 'Console.WriteLine("The computed CJ volume: " & Round(VPG, 3) & " [cm3/g]") 'Console.WriteLine("The end SYS2") End Sub 'CHO P, T, V TINH E 84 Private Sub SYS2A(ByVal PRESS As Double, ByRef TEMP As Double, ByRef IND As Integer) Dim FX, F1X, TEMP0, DTEMP, V0CN As Double Dim Iter As Integer V0CN = / RHOCN Iter = Do TEMP0 = TEMP Iter = Iter + Call SYS1(PRESS, TEMP, IND) If IND = -1 Then Exit Sub End If Call SYS2(PRESS, TEMP, IND) If IND = -1 Then Exit Sub End If FX = ((ETotal - E0) - 0.5 * (PRESS + PATM) * (V0CN - VPG) * AMOLWT) / R3 Call SYS1(PRESS, TEMP - 1, IND) If IND = -1 Then Exit Sub End If Call SYS2(PRESS, TEMP - 1, IND) If IND = -1 Then Exit Sub End If F1X = ((ETotal - E0) - 0.5 * (PRESS + PATM) * (V0CN - VPG) * AMOLWT) / R3 DTEMP = FX / (FX - F1X) TEMP = TEMP0 - DTEMP Loop Until Abs(TEMP - TEMP0)