Υπολογισμός πυκνότητας για θερμοκρασίες από 1000 έως 1480 Κ και προσδιορισμός σημείου τήξης κρυολίθου με περίσσεια AlF3 μέσω προσομοίωσης μοριακής δυναμικής

Βουγάς, Κωνσταντίνος; Vougas, Konstantinos

dc.contributor.author	Βουγάς, Κωνσταντίνος	el
dc.contributor.author	Vougas, Konstantinos	en
dc.date.accessioned	2023-02-03T10:50:25Z
dc.date.available	2023-02-03T10:50:25Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/57068
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.24766
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μοριακή δυναμική	el
dc.subject	Molecular dynamics	en
dc.subject	Κρυόλιθος	el
dc.subject	Αλουμίνιο	el
dc.subject	Μοριακή προσομοίωση	el
dc.subject	Πυκνότητα	el
dc.subject	Cryolite	en
dc.subject	Aluminum	en
dc.subject	Computer simulation	en
dc.subject	Density	en
dc.title	Υπολογισμός πυκνότητας για θερμοκρασίες από 1000 έως 1480 Κ και προσδιορισμός σημείου τήξης κρυολίθου με περίσσεια AlF3 μέσω προσομοίωσης μοριακής δυναμικής	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Metallurgical Engineering	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-10-31
heal.abstract	Οι προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής αποτελούν ένα πολύτιμο εργαλείο για την διερεύνηση τόσο της μακροσκοπικής όσο και της μικροσκοπικής συμπεριφοράς φυσικοχημικών συστημάτων και ανήκουν στην ευρύτερη κατηγορία των μοριακών προσομοιώσεων, στην οποία περιλαμβάνονται επίσης οι προσομοιώσεις τύπου Monte Carlo. Η δυνατότητα που προσφέρουν σε έναν ερευνητή να μελετήσει ένα φαινόμενο χωρίς την χρήση πειραματικών διατάξεων, καθιστά μέθοδο μοριακής δυναμικής έναν επιστημονικό κλάδο με αμέτρητες εφαρμογές, από την προσομοίωση ενός απλού υγρού όπως το νερό μέχρι και σύνθετων συστημάτων όπως αυτά των τηγμένων αλάτων, στην μελέτη των οποίων έχει αφιερωθεί και η παρούσα διπλωματική εργασία. Στην παρούσα εργασία, η μέθοδος της μοριακής δυναμικής χρησιμοποιείται για την προσομοίωση της συμπεριφοράς ενός κρυολιθικού τήγματος. Το κρυολιθικό τήγμα αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι της παραγωγικής διαδικασίας του αλουμινίου, του οποίου τα προϊόντα αποτελούν την κυρίαρχη πρώτη ύλη που χρησιμοποιείται στους περισσότερους βιομηχανικούς και επιστημονικούς κλάδους. Συγκεκριμένα χρησιμοποιείται στην διεργασία ηλεκτρόλυσης της αλουμίνας Hall-Heroult και αποτελεί τον ηλεκτρολύτη μέσα στον οποίο τροφοδοτείται και διαλυτοποείται η αλουμίνα. Δεδομένου του γεγονότος ότι η σύσταση του ηλεκτρολυτικού τήγματος, καθορίζει σε μεγάλο βαθμό τις ιδιότητες του τελικού προϊόντος, η ερευνητική προσοχή που έχει λάβει ο κλάδος είναι τεράστια και η μοριακή δυναμική λύνοντας τα κυριότερα προβλήματα που αντιμετωπίζουν οι παραδοσιακές τεχνικές κατά την μελέτη του λουτρού, όπως το κόστος και οι διαβρωτικές συνθήκες, έχει συμβάλλει δραματικά στην διεύρυνση των γνώσεων της επιστημονικής κοινότητας γύρω από το σύστημα του κρυολίθου NaF-AlF3 . Στην διπλωματική εργασία αυτή, η μέθοδος της μοριακής δυναμικής χρησιμοποιήθηκε για την μελέτη κρυολιθικού τήγματος σύστασης 95% NaF-AlF 3 , 5% AlF 3 κ.β.(CR=2.65) στο θερμοκρασιακό εύρος 1000-1480Κ. Από τις προσομοιώσεις παράχθηκε η κατανομή της πυκνότητας του τήγματος σε όλο το θερμοκρασιακό εύρος, στοιχεία για την μικροδομή του σε διάφορες θερμοκρασίες και υπολογίστηκε το σημείο τήξης του λουτρού. Το περιβάλλον LAMMPS χρησιμοποιήθηκε για την πραγματοποίηση των προσομοιώσεων. Τέλος, έγινε εκτεταμένη αναζήτηση των εξελίξεων και των τάσεων στο χώρο της μοριακής δυναμικής και δόθηκε ιδιαίτερη έμφαση στις συνέργειες που προκύπτουν από τη συνδυασμένη δράση της με τις πρακτικές της διαχείρισης γνώσης και της μηχανικής μάθησης. Όλα αυτά, σε συνδυασμό με την συνεχή αύξηση της διαθέσιμης υπολογιστικής ισχύος και την κατασκευή αποτελεσματικότερων αλγορίθμων, δείχνουν ότι σε σχετικά λίγο χρονικό διάστημα (αφού οι σχετικές εξελίξεις εισέρχονται σε περίοδο εκθετικής προόδου) θα καταστεί εφικτή η ρεαλιστική απεικόνιση πολύ σύνθετων συστημάτων σε πολύπλοκες μεταβατικές καταστάσεις.	el
heal.advisorName	Ξενίδης, Άνθιμος	el
heal.committeeMemberName	Παπαευθυμίου, Σπυρίδων	el
heal.committeeMemberName	Πάνιας, Δημήτριος	el
heal.committeeMemberName	Ξενίδης, Άνθιμος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Μηχανικών Μεταλλείων Μεταλλουργών. Τομέας Μεταλλουργίας και Τεχνολογίας Υλικών. Εργαστήριο Μεταλλουργίας	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	162 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false
heal.fullTextAvailability	false