2020-01-15
260
1.1 Определяется молекулярная масса газа
Молекулярная масса газа – это сумма атомных масс атомов, входящих в молекулу газа. Масса газа в килограммах, численно равная его молекулярной массе, называется киломолем.
Молекулярная масса газовой смеси, кг / моль
M = Σ a i·Mi= a 1 ·M 1 + a 2 · M2 + … + a n ·M n,
где a i - молекулярный состав газовой смеси, доли единицы;
Mi - молекулярная масса компонентов, кг / моль
1.2 Определяется плотность газа
Плотность газа – это масса газа, содержащаяся в единице объема.
Плотность газовой смеси, кг / м3
r = Σ ai ·ri = a 1·r1 + a 2·r2 + … + a n·rn,
где ri - плотность компонентов, кг/м3.
Плотность газа при 00 С и известном значении молекулярной массы
r0 = M / 22,414 = 0,0446· M
где 22,414 – объем 1 киломоля газа при нормальных условиях, м3.
Плотность газа при любых абсолютных давлении p и температуре Т
r = r0·p·Т0· z 0 /(p 0·Т·z),
где Т 0, p 0 – нормальные температура и давление, К и Па (МПа),
z 0, z – коэффициенты сжимаемости газа при нормальных условиях и при температуре Т и давлении p
В общем случае пересчет плотности на любые температуру и давление производится по формуле
r2 = r1· p 2·Т1·z 1 /(p 1·Т2·z 2),
где p 1, p 2 – абсолютные давления газа, Па (МПа);
Т 1 , Т 2 – абсолютные температуры газа, К;
z 1, z 2 – коэффициенты сжимаемости газа при p 1, Т 1 и при p 2, Т 2
Относительная плотность газа – это отношение плотности газа к плотности воздуха при одинаковых условиях
D = r / rв,
где rв –плотность сухого воздуха, кг/м3
1.3 Определяется вязкость газа
Вязкость – это свойство газа оказывать сопротивление сдвигающим усилиям, возникающим в результате сил трения между слоями движущегося газа.
Динамическая вязкость газовой смеси в приближенных расчетах (а при содержании более 96 % метана в газовой смеси более точно), Па·с,
m = Σ a i ·mi = a 1·m1 + a 2·m2 + … + a n·mn,
где mi – динамическая вязкость компонентов, Па·с
Динамическая вязкость при любой температуре Т определяется по формуле Сёзерленда, Па·с
mT = m0·(273 + C)·(Т / 273)3/2 / (Т + C),
где m0 – динамическая вязкость при 00 С, Па·с;
Т – абсолютная температура газа, К;
С – постоянная Сёзерленда ([5], стр. 217)
Динамическую вязкость определяют по эмпирической формуле (обычно при 200 С), Па·с
mT = Σ a i·mi·Ö M i·Т крi /(Σ a i·Ö Mi·Т крi),
где Т крi – критическая температура компонентов, К
Для кинематической вязкости, 1/(м2/с)
1 / nt = Σ (a i /nit),
Кинематическая вязкость при температурах от –10 до +400 С, м2/с
nt = n20·[1 + 0,006(t- 20)],
где n20 и nt – кинематическая вязкость при 200 С и 0,1 МПа и при температуре t.
При известной динамической вязкости кинематическая может быть определена из формулы, м2/с
n = m / r,
1.4 Определяется газовая постоянная газовой смеси, Дж /кг·град
R= Σ a i ·Ri= a 1·R1 + a 2·R2 + … + a n·R n,
где R i– газовая постоянная компонентов, Дж/кг·град.
Кроме того,
R = R / M,
где R- универсальная газовая постоянная, R = 8314 Дж/кг·град
1.5 Определяется критическая температура газа
Критической температурой называют такую температуру, выше которой ни при каком повышении давления нельзя сконденсировать пар (перевести в жидкое состояние).
Критическая температура газовой смеси, К
Tкр= Σ a i ·T кр i = a 1·T кр 1 + a 2·T кр 2 + … + a n·T кр n,
где T кр i - критическая температура компонента, К.
1.6 Определяется критическое давление газа
Критическим давлением называют такое давление, выше которого нельзя испарить жидкость ни при каком повышении температуры.
Критическое давление газовой смеси, Па
p кр= Σ a i · p кр i = a 1· p кр 1 + a 2· p кр 2 + … + a n · p кр n ,
где p кр i -критическое давление компонента, Па (МПа)
