Контрольная работа: Теоретические основы фазового равновесия компонентов смеси
В последние годы в связи с широким применением вычислительной техники появилась возможность производить аппроксимацию массивов экспериментальных данных, характеризующих теплофизические свойства чистых компонентов и их смесей, и получать зависимости, удобные для программирования.
Для моделирования тепло- и массообменных процессов в аппаратах узла ректификации воздуха необходимо знать и другие свойства паровой и жидкой фаз тройной смеси N2-Ar-O2. Зависимости для их расчета получены В.С. Кортиковым, Л.В. Лебедевым и приводятся в работе [13].
Температура жидкой тройной смеси на линии насыщения
,
где
температура кипения чистых компонентов
,
здесь Фi, Hi - коэффициенты (табл. 3); р - давление, кПа.
Температуры
Т13, Т12, Т23 определяют
из соотношений
,
Где
Таблица 3
Значения коэффициентов в выражениях (79)-(87) для определения свойств чистых компонентов тройной смеси азот-аргон-кислород
|
Компонент |
Ai |
Bi |
Ci |
Di |
Ei |
|
N2 Аг O2 |
0,289 0,208 0,257 |
0,00460 0,00423 0,00628 |
0,00943 0,00350 0,00540 |
0,507 0,413 0,384 |
25,160 34,095 36,360 |
|
N2 Аг O2 |
0,211 0,247 0,255 |
0,006725 0,009410 0,008580 |
114 142 131 |
05,46 01,00 14,80 |
256,7 283,3 228,5 |
|
N2 Аг O2 |
302,8255 345,1872 364,7802 |
5,92 5,98 6,05 |
24867,26 26767,32 31222,48 |
6811,50 7364,81 8177,97 |
4,030 3,885 4,186 |
Для
расчета плотности смеси паровой и жидкой фаз по уравнениям (63) и (64)
плотность чистых компонентов пара 
(кг/м3)
и жидкости
(кг/м3) вычисляют по следующим формулам:
для
насыщенного пара
;
для
насыщенной жидкости
.
Теплота
испарения смеси (Дж/моль)
,
где
ri - теплота испарения чистых компонентов, Дж/моль,
;
Поверхностное
натяжение жидкой смеси (Н/м)
,
где
, Н/м.
Динамическая
вязкость смеси (Па∙с)
.
Вязкость чистого компонента:
в
состоянии насыщенного пара
;
в
состоянии насыщенной жидкости
.
Коэффициент диффузии (м2/с):
в
паре азота
;
в
паре кислорода
,
где
- коэффициенты диффузии компонентов в паре бинарных
систем,
,
здесь ii - соответствующая пара компонентов паровой бинарной системы, причем a13 = 9,5; a12 = 9,146; a23 = 9,028.
Коэффициент диффузии в жидкости:
азота
;
кислорода
,
где
- коэффициенты диффузии компонентов в жидких бинарных
системах; 
, здесь ii - соответствующая пара
компонентов жидких бинарных систем, причем b13 = 5,316; b31 = 5,594; b12 = 5,943; b21 = 5,562; b23 = 5,946; b32 = 6,686.
Литература
1. Соколов, Б.А. Основы теплотехники. Теплотехнический контроль и автоматика котлов: Учебник для нач. проф. образования / Б.А. Соколов. - М.: ИЦ Академия, 2013. - 128 c.
2. А.Б. Невзорова, Г.Н. Белоусова. Отопление и вентиляция жилого здания: Пособие по курсовому проектированию: Гомель БелГУТ, 2011-43с.
. Строительная теплотехника/СНБ 2.04.01-97. Мн., 1998 - 32с.
. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция: Учеб. Для вузов. М: 2001 - 272с.
. Богословский В.Н., Сканави А.н., Отопление: Учеб. Для вузов. М.: Строй издат, 2001 - 735с.
. Теплотехника, отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха: Учеб. Для вузв/В.М.Гусев, Н.И.Ковалёв, В.А. Потрошков; Под ред. В.М. Гусева. Л: Строй издат. 2001. - 343с.
. Внутренние санитарно-технические устройства.4.1. Отопление/ В.Н. Богословский и др. М.: Строй издат., 2000 - 344с.
. Теплоснабжение: Учеб. Пособие для студентов вузов. М.: Высшая школа, 2010 480с