Модификация уравнения состояния Редлиха-Квонга-Ангье для определения степени сухости в двухфазной области СО2
Аннотация
Степень сухости является важнейшим параметром, определяющим состояние реального газа и термодинамические свойства рабочего тела в двухфазной области. В данной статье приведено модифицированное уравнение состояния Редлиха-Квонга-Ангье для определения степени сухости в двухфазной области реального газа. В качестве исследуемого рабочего тела выбран СО2. Результаты провалидированы с помощью уравнения Спана-Вангера, представленного в программе mini-REFPROP и наиболее приближенного к экспериментальным данным в двухфазной области СО2. Для предложенного метода исходными данными являются температура и плотность, критические свойства рабочего тела, его коэффициент ацентричности, а также молярная масса. В процессе его решения находятся давление, которое для двухфазной области становится давлением насыщенных паров, объемы газовой и жидкой фаз двухфазной области, плотности газовой и жидкой фаз, а также степень сухости. Давление насыщенных паров найдено методом Ли-Кеслера и Питцера, результаты имеют хорошее совпадение с экспериментальными данными. Объем газовой фазы двухфазной области определен по модифицированному уравнению состояния Редлиха-Квонга-Ангье. В статье предложено корреляционное уравнение для масштабной поправки, использующейся в уравнении состояния Редлиха-Квонгда-Ангье для газовой фазы двухфазной области. Объем жидкой фазы найден методом Ямады-Ганна. Объемы обеих фаз были провалидированы с базовыми данными и имеют хорошее совпадение. Полученные результаты для степени сухости также показали хорошее совпадение с базовыми значениями, что обеспечивает применимость предложенной методики во всей двухфазной области, ограниченной температурным диапазоном от 220 до 300 К. Результаты также открывают возможность для развития методики в области тройной точки (216,59–220 К) и в околокритической области (300–304,13 К), а также для определения с большей точностью основных термодинамических параметров СО2 в двухфазной области, таких, как энтальпия, энтропия, вязкость, коэффициент сжимаемости, удельная теплоемкость и коэффициент теплопроводности для газовой и жидкой фаз. Благодаря простоте формы уравнения состояния и небольшого количества эмпирических коэффициентов полученную методику можно использовать для практических задач вычислительной гидродинамики без большой затраты времени на вычисление.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2021 А. С. Воробьёва
![Лицензия Creative Commons](http://i.creativecommons.org/l/by-nd/4.0/88x31.png)
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-NoDerivatives» («Атрибуция — Без производных произведений») 4.0 Всемирная.
Авторы, публикующиеся в этом журнале, соглашаются со следующими условиями:
- Авторы оставляют за собой право на авторство своей работы и передают журналу право первой публикации этой работы на условиях лицензионного договора (соглашения).
- Авторы имеют право заключать самостоятельно дополнительные договора (соглашения) о неэксклюзивном распространении работы в том виде, в котором она была опубликована этим журналом (например, размещать работу в электронном хранилище учреждения или публиковать в составе монографии), при условии сохранения ссылки на первую публикацию работы в этом журнале.
- Политика журнала позволяет размещение авторами в сети Интернет (например, в хранилищах учреждения или на персональных веб-сайтах) рукописи работы, как до подачи этой рукописи в редакцию, так и во время ее редакционной обработки, поскольку это способствует возникновению продуктивной научной дискуссии и позитивно отражается на оперативности и динамике цитирования опубликованной работы (см. The Effect of Open Access).