地质流体状态方程理论临界条件的计算

流体的许多热力学性质在临界点附近具有奇异性。这种奇异性被称为临界现象。在自然条件的变化过程中,很多地质流体都会经历临界现象。对临界现象的研究不仅有助于人们正确地理解地球和行星内部的许多地质过程(火山喷发、构造演化等),而且对工业过程的开发、环境工程和高温高压物理的研究十分重要。很多地质学研究需要知道地质流体的热力学性质,如压力-体积-温度(PVT)、焓(H)、熵(S)、相平衡等。状态方程正是模拟这些性质最常用的手段。现有的流体状态方程绝大多数都是建立在平均场理论的基础之上。它们一般都不能精确地表达流体的临界现象。也就是说,临界现象的精确表达一直是状态方程研究中的一个带有普遍性的难题。目前,很多地质流体状态方程不能重现纯流体的实验临界条件,从而使这些方程不能精确地描述在临界点附近的热力学性质。有鉴于此,本文作者设计出了一种简单、稳定、通用的算法,计算出了地质流体状态方程的理论临界条件。本文以其中一种常用的地质流体状态方程——Duan et al.[1]方程为例,对其理论临界条件进行计算、作图和评价。