Заполняется таблица 5 согласно исходным и справочным данным.
Таблица 5
Компо-нент |
Молекулярный состав газа Xi, доли ед. |
Молекулярная масса компонента Mi, г/моль |
Mi*Xi |
Критическое давление компонента Pкрi, МПа |
Pкрi*Xi |
Критическая температура компонента Tкрi, К |
Tкрi*Xi |
CH4 |
|
|
|
|
|
|
|
C2H6 |
|
|
|
|
|
|
|
C3H8 |
|
|
|
|
|
|
|
Σ= |
|
|
|
|
|
|
|
2) Находим значения псевдокритических давления и температуры по формулам:
Pпк = Р / (Pкрi*Xi) [МПа],
где Р – рабочее давление, МПа;
Ркр – критическое давление, МПа.
Tпк = T / Σ(Tкрi*Xi) [К],
где T – рабочая температура, К;
Tкр – критическая температура, К.
3) Определяем коэффициент сверхсжимаемости по уравнению Редлиха-Квонга:
z = [0,4*lgТпк+0,73]Рпк +0,1Рпк.
4) Определяем коэффициент сверхсжимаемости графически по рисунку 3.
Рисунок 3. Зависимость коэффициента сверхсжимаемости Z природного газа от приведенных давления и температуры.
5) Сравниваем значения полученные расчетным и графическим путём.
Задача 5. Определение коэффициента динамической вязкости компонента смеси при атмосферном давлении.
Исходные данные приведены в таблице 6.
Таблица 6.
Вариант |
Компоненты смеси |
T, К |
||||
1 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
340 |
2 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
350 |
3 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
360 |
4 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
370 |
5 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
380 |
6 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
390 |
7 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
400 |
8 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
410 |
9 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
420 |
10 |
CH4 |
C2H6 |
C3H8 |
C4H10 |
N2 |
430 |
11 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
290 |
12 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
300 |
13 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
310 |
14 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
320 |
15 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
330 |
16 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
340 |
17 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
350 |
18 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
360 |
19 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
370 |
20 |
CH4 |
C3H8 |
C4H10 |
C5H12 |
CO2 |
380 |
21 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
390 |
22 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
400 |
23 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
410 |
24 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
420 |
25 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
430 |
26 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
290 |
27 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
300 |
28 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
310 |
29 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
320 |
30 |
CH4 |
C2H6 |
C4H10 |
C5H12 |
H2S |
330 |
Порядок расчета:
1) Определяем значение Ti* по формуле:
Ti* = T / (ε/k),
где T – рабочая температура, К;
ε/k – параметр потенциала, берётся из справочной таблицы.
Находим значение константы Ωμiат по таблице 7.
Таблица 7.
Ti* |
Ωμiат |
Ti* |
Ωμiат |
Ti* |
Ωμiат |
Ti* |
Ωμiат |
0,30 |
2,785 |
1,35 |
1,375 |
2,80 |
1,058 |
4,90 |
0,930 |
0,35 |
2,628 |
1,40 |
1,353 |
2,90 |
1,048 |
5,00 |
0,927 |
0,40 |
2,492 |
1,45 |
1,333 |
3,00 |
1,039 |
6,00 |
0,896 |
0,45 |
2,368 |
1,50 |
1,314 |
3,10 |
1,030 |
7,00 |
0,877 |
0,50 |
2,257 |
1,35 |
1,296 |
3,20 |
1,022 |
8,00 |
0,854 |
0,55 |
2,156 |
1,60 |
1,279 |
3,30 |
1,014 |
9,00 |
0,833 |
0,60 |
2,065 |
1,65 |
1,264 |
3,40 |
1,007 |
10,0 |
0,824 |
0,65 |
1,982 |
1,70 |
1,248 |
3,50 |
0,999 |
20,0 |
0,743 |
0,70 |
1,908 |
1,75 |
1,234 |
3,60 |
0,993 |
30,0 |
0,700 |
0,75 |
1,841 |
1,80 |
1,221 |
3,70 |
0,987 |
40,0 |
0,672 |
0,80 |
1,780 |
1,85 |
1,209 |
3,80 |
0,981 |
50,0 |
0,650 |
0,85 |
1,725 |
1,90 |
1,197 |
3,90 |
0,975 |
60,0 |
0,633 |
0,90 |
1,675 |
1,95 |
1,136 |
4,00 |
0,970 |
70,0 |
0,619 |
0,95 |
1,629 |
2,00 |
1,175 |
4,10 |
0,965 |
80,0 |
0,608 |
1,00 |
1,587 |
2,10 |
1,156 |
4,20 |
0,960 |
90,0 |
0,597 |
1,05 |
1,349 |
2,20 |
1,138 |
4,30 |
0,955 |
100,0 |
0,588 |
1,10 |
1,314 |
2,30 |
1,122 |
4,40 |
0,951 |
200,0 |
0,532 |
1,15 |
1,352 |
2,40 |
1,107 |
4,50 |
0,946 |
300,0 |
0,502 |
1,20 |
1,382 |
2,50 |
1,093 |
4,60 |
0,943 |
400,0 |
0,481 |
1,25 |
1,424 |
2,60 |
1,081 |
4,70 |
0,938 |
- |
- |
1,30 |
1,399 |
2,70 |
1,069 |
4,80 |
0,934 |
- |
- |
Определяем коэффициент динамической для каждого компонента отдельно вязкости по формуле:
μiат = 0,002669 * √(M * T)' / (σi2 * Ωμiат)
где М – молекулярная масса i-го компонента, г/моль;
Ωμiат – интеграл столкновений;
T – температура газа, К;
σi – Параметр потенциалов, берётся из справочной таблицы.
По рисунку 4 определяем значение μiат графически.
Сравниваем значения полученные расчетным и графическим путём.
Рисунок 4 – Зависимость вязкости газов μат от температуры при атмосферном давлении: 1 – гелий; 2 – воздух; 3 – азот; 4 – углекислый газ; 5 – сероводород; 6 – метан; 7 – этилен; 8 – этан; 9 – пропан; 10 – i-бутан; 11 – n-бутан; 12 – n-пентан; 13 – n-гексан; 14 – n-гептан; 15 – n-октан; 16 – n-нонан; 17 – n-декан.
Задача 6. Определение влагосодержания смеси.
Исходные данные приведены в таблице 8.
Таблица 8.
Вариант |
P, МПа |
T, К |
1 |
10,9 |
233 |
2 |
10,7 |
235 |
3 |
10,5 |
237 |
4 |
10,3 |
239 |
5 |
10,1 |
241 |
6 |
9,9 |
243 |
7 |
9,7 |
245 |
8 |
9,5 |
247 |
9 |
9,3 |
249 |
10 |
9,1 |
251 |
11 |
8,9 |
253 |
12 |
8,7 |
255 |
13 |
8,5 |
257 |
14 |
8,3 |
259 |
15 |
8,1 |
261 |
16 |
7,9 |
263 |
17 |
7,7 |
265 |
18 |
7,5 |
267 |
19 |
7,3 |
269 |
20 |
7,1 |
271 |
21 |
6,9 |
273 |
22 |
6,7 |
275 |
23 |
6,5 |
277 |
24 |
6,3 |
279 |
25 |
6,1 |
281 |
26 |
5,9 |
283 |
27 |
5,7 |
285 |
28 |
5,5 |
287 |
29 |
5,3 |
289 |
30 |
5,1 |
291 |
Порядок расчета: