Розчинність газів у рідинах і термодинамічні властивості для бінарних систем кріо- та холодоагентів
Вантажиться...
Дата
2013
Автори
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
ОНАХТ
Анотація
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.14.06 - Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика.
У роботі наведені результати досліджень, пов'язані з визначенням розчинності газів в рідинахі. Для її обчислення використано трьохпараметричне кубічне рівняння стану. Запропоновані та реалізовані для чистих речовин узагальнені алгоритми знаходження розрахункових критичних параметрів за моделями єдиних рівнянь стану (ЄРС) і рішення задачі рівноваги рідина-пар за допомогою кубічних ЄРС.
На основі формалізованого підходу створено програмне забезпечення для розрахунку розчинності газу в рідині, що дозволяє спростити перехід з одного виду ЄРС на інший.
Проведений аналіз можливості використання даних про константи Генрі для отримання підгінних параметрів у правилах комбінування констант кубічних ЄРС.
Реалізовано алгоритм обчислення розглянутої розчинності, заснований на методі Ньютона для розв'язання системи нелінійних рівнянь.
Створена експериментальна установка для дослідження термічних властивостей бінарних сумішей в діапазоні температури 77 ÷ 450 К, тиску 0,01 ÷ 15 МПа в умовах гетерогенних рівноваг і в однофазної області, орієнтована на дослідження розчинності газу в рідині. Отримані нові дані для систем неон-азот, етилен-бутан в області рівноваги рідина-пар. Для системи етилен-бутан розширено температурний діапазон до 173 К і проведені вимірювання в однофазній області.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 - Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. В работе представлены результаты исследований, связанные с определением растворимости газа в жидкости. Для ее вычисления использовано трехпараметрическое кубическое уравнение состояния и общие условия фазового равновесия бинарной смеси. Такой подход дает возможность вычислить весь набор термодинамически согласованных функций для сосуществующих фаз. Предложены и реализованы обобщенные алгоритмы нахождения расчетных критических параметров для чистых веществ по моделям единых уравнений состояния (ЕУС). Создан моделирующий обобщенный алгоритм для решения задачи парожидкостного равновесия чистых веществ по кубическим формам ЕУС при заданных значениях температуры либо давления. Выполнен анализ диаграмм летучесть-состав для фазового равновесия бинарных смесей. Выявлены новые виды этих диаграмм, что дало возможность обоснованно выбирать начальные приближения при численном решении задачи растворимости газа в жидкости. На основе предложенного формализованного подхода создано программное обеспечение для расчета растворимости газа в жидкости, позволяющее упростить переход от одного вида ЕУС к другому. Проведен анализ возможности использования данных по константам Генри для получения подгоночных параметров в правилах комбинирования констант кубических ЕУС. Предложен алгоритм вычисления рассматриваемой растворимости, основанный на использовании метода Ньютона для решения системы нелинейных уравнений, образованной из условий парожидкостного равновесия бинарных смесей. Создана экспериментальная установка для исследования термических свойств бинарных смесей в диапазоне значений температуры 77 ÷ 450 К, давления 0,01 ÷ 15 МПа в условиях гетерогенных равновесий и в однофазной области, ориентированная на исследование растворимости газа в жидкости. Получены новые экспериментальные данные по парожидкостному равновесию смесей неон-азот, этилен-бутан. Для системы этилен-бутан расширен температурный диапазон до 173 К и выполнены измерения в однофазной области. Исследования в двухфазной области проводились статическим методом с измерением общего давления, заданием общего состава, определением состава фаз синтетическим и объемным методами.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences in the specialty 05.14.06 - Technical thermal physics and commercial thermal engineering. This thesis presents the results of the research related to determining solubility of gases in liquids. The three-parameter cubic equation of state for calculating solubility is used. Generic algorithms for finding the critical parameters calculated on the basis of the united equation of state (UEoS) and the vapor-liquid equilibrium for cubic forms of UEoS are proposed and implemented for pure substances. Software for calculating solubility of gases in liquids has been developed on the basis of a formalized approach. This allows easier transition from one UEoS form to another. Possibility of applying the Henry constants for adjustable parameters in the combining rules of cubic UEoS constants is analyzed. The algorithm for calculating the above-mentioned solubility, based on the Newton's method for solving nonlinear equation system, is applied. The experimental plant for studying the thermal properties of binary mixtures in the temperature range from 77 to 450 K and pressure range from 0,01 to 15 MPa in heterogeneous equilibrium and single-phase region has been made. As a result the new data for nitrogen-neon, ethylene-butane systems under conditions of vapor-liquid equilibrium have been received. Temperature range for ethylene-butane system has been extended and the single-phase region has been measured.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.06 - Техническая теплофизика и промышленная теплоэнергетика. В работе представлены результаты исследований, связанные с определением растворимости газа в жидкости. Для ее вычисления использовано трехпараметрическое кубическое уравнение состояния и общие условия фазового равновесия бинарной смеси. Такой подход дает возможность вычислить весь набор термодинамически согласованных функций для сосуществующих фаз. Предложены и реализованы обобщенные алгоритмы нахождения расчетных критических параметров для чистых веществ по моделям единых уравнений состояния (ЕУС). Создан моделирующий обобщенный алгоритм для решения задачи парожидкостного равновесия чистых веществ по кубическим формам ЕУС при заданных значениях температуры либо давления. Выполнен анализ диаграмм летучесть-состав для фазового равновесия бинарных смесей. Выявлены новые виды этих диаграмм, что дало возможность обоснованно выбирать начальные приближения при численном решении задачи растворимости газа в жидкости. На основе предложенного формализованного подхода создано программное обеспечение для расчета растворимости газа в жидкости, позволяющее упростить переход от одного вида ЕУС к другому. Проведен анализ возможности использования данных по константам Генри для получения подгоночных параметров в правилах комбинирования констант кубических ЕУС. Предложен алгоритм вычисления рассматриваемой растворимости, основанный на использовании метода Ньютона для решения системы нелинейных уравнений, образованной из условий парожидкостного равновесия бинарных смесей. Создана экспериментальная установка для исследования термических свойств бинарных смесей в диапазоне значений температуры 77 ÷ 450 К, давления 0,01 ÷ 15 МПа в условиях гетерогенных равновесий и в однофазной области, ориентированная на исследование растворимости газа в жидкости. Получены новые экспериментальные данные по парожидкостному равновесию смесей неон-азот, этилен-бутан. Для системы этилен-бутан расширен температурный диапазон до 173 К и выполнены измерения в однофазной области. Исследования в двухфазной области проводились статическим методом с измерением общего давления, заданием общего состава, определением состава фаз синтетическим и объемным методами.
Dissertation for the degree of candidate of technical sciences in the specialty 05.14.06 - Technical thermal physics and commercial thermal engineering. This thesis presents the results of the research related to determining solubility of gases in liquids. The three-parameter cubic equation of state for calculating solubility is used. Generic algorithms for finding the critical parameters calculated on the basis of the united equation of state (UEoS) and the vapor-liquid equilibrium for cubic forms of UEoS are proposed and implemented for pure substances. Software for calculating solubility of gases in liquids has been developed on the basis of a formalized approach. This allows easier transition from one UEoS form to another. Possibility of applying the Henry constants for adjustable parameters in the combining rules of cubic UEoS constants is analyzed. The algorithm for calculating the above-mentioned solubility, based on the Newton's method for solving nonlinear equation system, is applied. The experimental plant for studying the thermal properties of binary mixtures in the temperature range from 77 to 450 K and pressure range from 0,01 to 15 MPa in heterogeneous equilibrium and single-phase region has been made. As a result the new data for nitrogen-neon, ethylene-butane systems under conditions of vapor-liquid equilibrium have been received. Temperature range for ethylene-butane system has been extended and the single-phase region has been measured.
Опис
Валякіна, Г.В.
Розчинність газів у рідинах і термодинамічні властивості для бінарних систем кріо-та холодоагентів [Текст] : автореф. дис. ... канд. техн. наук : спец. 05.14.06 "Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика" / Валякіна Ганна Вікторівна ; наук. кер. Троценко О.В. ; Одес. нац. акад. харч. технологій. – Одеса : ОНАХТ, 2013. – 20 с.
Ключові слова
термодинамічні властивості, єдине рівняння стану, бінарні суміші, узагальнені алгоритми, розчинність газу в рідині, експериментальне дослідження, термодинамические свойства, единое уравнение состояния, бинарные смеси, обобщенные алгоритмы, растворимость газа в жидкости, экспериментальные исследования, thermodynamic properties, united equation of state, binary mixtures, generalized algorithms, solubility of gases in liquids, experimental research