Ab initio-Berechnung thermodynamischer Eigenschaften von gasförmigen und überkritischen Fluidmischungen auf Basis der Virialreihe

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Thermodynamische Eigenschaften der wissenschaftlich und industriell bedeutsamen Fluidmischungen Methan-Schwefelwasserstoff und Methan-Kohlendioxid sollen auf Basis von ab initio-Potentialen berechnet werden. Für die genannten Mischungen und die entsprechenden Reinstoffe sollen die Virialkoeffizienten bis zur achten Ordnung mittels effizienter Monte-Carlo-Methoden auf Grafikprozessoren unter Einbeziehung nichtadditiver Dreikörperwechselwirkungen ermittelt werden. Damit sollen thermische Zustandsgleichungen erstellt werden, die im gasförmigen und überkritischen Zustandsgebiet über weite Druck und Temperaturbereiche anwendbar sind. Für die zu berechnenden Zustandsdaten wird ein sehr hohes Genauigkeitsniveau angestrebt, das sonst nur mit den besten experimentellen Methoden in stark eingeschränkten Zustandsbereichen realisiert werden kann. Die dafür benötigten hochgenauen Potentialfunktionen für die Paarwechselwirkungen und die nichtadditiven Dreikörperwechselwirkungen sind zum Teil bereits verfügbar und sollen ansonsten auf Basis von quantenchemischen ab initio-Methoden ermittelt werden.