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目前国内外多采用平衡后各组分逸度系数相等的平衡判据来描述两相中各个组分的分配情况，但该法无法进行两相由非平衡初始状态达到平衡状态这一非平衡热力学过程的研究。针对这一问题，提出了引入扩散方程来描述液相和气相各个组分由接触到稳定过程的方法，建立了描述两相非平衡态扩散过程的数学模型，提出了分阶段求解模型的求解算法，并运用该法对PVT筒中气液两相系统由接触到稳定过程的状态进行了分析，得出系统全程压力变化规律及平衡状态下随高度变化的甲烷浓度分布规律。计算结果与实验数据对比验证了该方法的可行性，从而为非平衡态相变问题