Intervalová analýza a její použití pro řešení problému fázové stability

Abstract

Cílem této práce je navrhnout spolehlivý algoritmus testující fázovou stabilitu vícesložkových směsi a otestovat jej. Nejdříve formulujeme kritérium fázové stability vícesložkové směsi za konstantní teploty, objemu a látkových množství s využitím Helmholtzovy volné energie. Fázová stabilita je testována nalezením hodnoty globálního minima funkce TPD. Navrhneme teoretický algoritmus založený na metodě větví a mezí a intervalové aritmetice, který bude numericky hledat hodnotu globálního minima funkce TPD. Implementaci tohoto algoritmu otestujeme na modelových příkladech. Prostudujeme jeho výstupy, omezení, rychlost a pamět ovou náročnost.

The aim of this work is to design a reliable algorithm for testing the phase stability of multicomponent mextures and to test it. First, we formulate a critetion of phase stability of a multi-component mixture at constant temperature, volume and moles using the Helmholtz free energy. The phase stability is tested by finding the global minimum value of the Tangent plane distance (TPD) function. We design a theoretical algorithm based on the branch and bound method and interval arithmetics. It will be used to find the global minimum value of the TPD function. We will test the implementation of this algorithm on model examples. We study its outputs, limitations, speed and memory demands.