Приложение в Свойства газовых смесей

B.1 Проведение испытаний современных компрессоров может потребовать задействования газовой смеси в качестве испытательного “газа”, либо на основании того, что заданный газ, в свою очередь, является смесью, либо в силу наличия необходимости, по той или иной причине, заменить заданный газ в ходе программы испытаний, и использование смеси является единственным приемлемым методом получения необходимых свойств в условиях газа-заместителя. Использование газовой смеси, в сущности, представляет собой проблему, состоящую из двух частей. В том случае, если свойства газовой смеси таковы, что позволяют рассматривать ее в качестве смеси идеальных газов, в целях определения свойств каждого из составляющих газов допускается использование стандартных методов классической термодинамики. Однако если характеристики смеси таковы, что сама газовая смесь и компоненты отклоняются от уравнения состояния идеального газа, в целях количественного определения величины отклонения должны использоваться другие методы.

Тем не менее, в обоих случаях необходимо располагать точными термодинамическими данными по тем газам, которые будут доступны. В случае наличия точных термодинамических характеристик газа, вне зависимости от того основываются ли они на экспериментальных данных или на объективных методах математического или физического анализа, при выборе массива данных с термодинамическими характеристиками для дальнейшего использования, приоритет должен быть у тех данных, которые были получены экспериментальным путем. В части данной Методики, проблема заключается в определении параметров плотности, энтальпии, удельной теплоемкости и энтропии газов-составляющих смеси при соответствующих параметрах давления и температуры.

B.2 В тех случаях, когда термодинамические свойства таковы, что сама газовая смесь, а также ее составляющие должны рассматриваться как реальные газы, метод определения термодинамических характеристик компонентов смеси, а следовательно получения исчерпывающей информации об их свойствах, должен быть согласован в письменном виде до начала испытаний.

После того, как свойства газа определены, предположительно из значений параметров давления и температуры, остальные целевые свойства могут быть получены из графиков, таблиц или уравнений состояния.

B.3 Для идеальных газов, молярная концентрация x_j любого компонента j, может использоваться в целях определения парциального давления указанного компонента с помощью формулы [B-1] ниже

Молярный (объемный) анализ является частью массива данных, получаемых в ходе проведения испытаний, он позволяет без труда получить данные по молярной концентрации. В составе однородной (гомогенной) смеси, все газы-компоненты будут иметь ту же температуру, что и сама смесь, что, в свою очередь, позволит получить вторую из двух независимых характеристик, необходимых для определения свойств газа. (Не распространяется на насыщенный пар). После того, как свойства каждого из компонентов определены таким способом, можно осуществлять определение независимой целевой характеристики и выполнять корректный расчет смеси эквимолярных компонентов на основании метода, который приведен ниже.

B.4 После того, как определено значение характеристики для каждого из газов, можно осуществлять расчет соответствующей характеристики для газовой смеси путем суммирования величин отдельных характеристик нарастающим итогом, т.е. количество газа умножается на значение индивидуальной характеристики. Блок уравнений приведен ниже.

Энтальпия:

Энтропия:

61