Skip to main content

k = easaontóir isoentropic

An tábhacht a bhaineann le  k  le haghaidh comhla sábháilteachta

curtha in eagar ag Alessandro Ruzza 

Teastaíonn eolas ar an easpórtálaí isoentropic k ag coinníollacha scaoilte chun méid comhlaí sábháilteachta atá deartha chun gáis nó gal a scaoileadh, de réir Bhailiúchán lspesl “E”.

Má chuirtear caibidil “E.1” Bhailiúchán lspesl go míchúramach i bhfeidhm, maidir le méid na gcomhlaí sábhála, is féidir go ndéanfaí rómheastachán ar acmhainn sceite comhlaí agus dioscaí réabtha.

Tugann an t-alt seo roinnt treoirlínte chun luach k a mheas le haghaidh fíorgháis agus
aibhsíonn sé an botún trí mheas a dhéanamh ar k cothrom le cóimheas na dtéiteanna sonracha Cp/Cv

Is é an chéad botún agus an botún comhlán atá le seachaint ná úsáid a bhaint as an bhfoirmle i mBailiúchán 'E', atá bailí do gháis nó gal, i gcásanna ina urscaoileadh dhá chéim tarlaíonn leacht agus gás/ghal. I gcásanna den sórt sin, i ndáiríre, beidh na trastomhais ríofa gan amhras ró-bheag i gcomparáid leis an ngá atá fíor.
Earráid dara, a d'fhéadfadh i go leor cásanna mar thoradh ar an an córas sábháilteachta a laghdú, is é sin luach an chóimheas Cp/Cv a thabhairt don easpónant iseantrópach k. Cé go mbeidh an chéad phointe ina ábhar do shraith alt ina dhiaidh sin, anseo ba mhaith linn roinnt leideanna úsáideacha a thabhairt maidir leis an easpónant isoentropic a ríomh agus a thaispeáint, i gcásanna nithiúla, méid na hearráide is féidir a dhéanamh.

Eis-sreabhadh isoentropic trí nozzle

 

An fhoirmle [1] a úsáidtear sa bhailiúchán “E”, agus san Iodáilis eile [2] agus eachtrannach [3] standards, chun comhlaí sábhála a chaithfidh gáis nó gala a urscaoileadh a ríomh, is é sin an t-eis-sreabhadh iseintrópach trí bhuaic faoi choinníollacha léime criticiúla, is é sin le haghaidh gás idéalach:

Bailiúchán Foirmle lspesl “E”

áit a bhfuil an expansiar chomhéifeacht C tugtha ag:

EXPansiar chomhéifeacht C

á k easpónant an exp iseeantrópachansiar chothromóid: pxv^k = costas

SreabhánP1 (bar)T1 (°C)q' (kg/h)q (kg/h)(q'/q) x 100
meatán125014721466100.4
meatán2320023142267102.1
Própán1210022612181103.7
Heacsán1217830992740113.1
Heacsán2322065195111127.5
Heiptín1221532322821114.4

q'= ráta sreafa ríofa le k = Cp/Cv (20 °C, 1 atm)
q = ráta sreafa arna ríomh le k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)

Trí chomhéifeacht turgnamhach a thabhairt isteach k d'eis-sreabhadh comhla sábháilteachta, a mheasann go domhanda fíorfheidhmíocht eis-sreabhadh na comhla, comhéifeacht sábháilteachta 0.9 agus an fachtóir compressibility Z1 don fhíor-sreabhán, tagann muid ar fhoirmiú an bhailiúcháin “E”:

(1) [1]

An easpónant iseantrópach k is féidir a chur in iúl mar:

[2] [2]

Ar son gás idéalach, a bhfuil P x V / R x T =1 , léirítear go bhfuil k cothrom leis an gcóimheas Cp/Cv idir na heatsanna sonracha ag brú tairiseach agus toirt.

Le haghaidh gás fíor, k is féidir é a chur in iúl (féach Aguisín B): trí:

[3] [3]

nuair is é Z an fachtóir comhbhrú atá sainmhínithe ag Z=P x V / R x T agus is é Zp an “fachtóir comhbhrú díorthaithe”. Agus foirmle á chur i bhfeidhm [3], de réir bhailiúcháin “E”, ní mór luachanna Cp/Cv, Z agus Zp a mheas ag coinníollacha scaoilte P.1 agus T1.

Sainmhínítear an fachtóir compressibility díorthaithe Zp san fhoirmle [4] mar:

[3.1]

Is féidir an fachtóir comhbhrúiteachta Z a chur in iúl mar:

[4][4]

agus mar an gcéanna, is féidir iad a chur in iúl mar:

[5][5]

áit a bhfuil na luachanna Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 táblaithe in Aguisín A mar fheidhm de Pr agus Tr.

In [4] agus [5], Ω is fachtóir acentric Pitzer sainmhínithe ag:

[10] [10]

Nuair is é Pr^SAT an brú laghdaithe gaile a fhreagraíonn do luach laghdaithe teochta Tr=T/Tc=0,7. Taispeánann Aguisín A luachanna Ω roinnt sreabhán. Is féidir Z e Zp a dhíorthú go díreach freisin ó chothromóid anailíse staide.

Sampla uimhriúil

 

Ag casadh ar shampla uimhriúil, is dócha go gcaithfimid acmhainn urscaoilte comhla sábháilteachta a ríomh faoi na coinníollacha seo a leanas:

Sreabhánn-Butano
Staid fhisiciúilgal superheated
Mais mhóilíneachM58,119
Socraigh brúP19,78 bar
Overpressure10%
Teocht sreabhachT400 K
Comhéifeacht Efflux0,9
Trastomhas orificeDo100 mm

tugtar an brú urscaoilte ag:

atá do n-Bútán: Tc=425,18 K agus Pc=37,96 bar, tá:

agus na táblaí in Aguisín A á n-úsáid againn, tá:

Agus méid sonrach an ghaile ar an eolas ag na coinníollacha scaoilte (P1, T1) cothrom le 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-caochÚn), d’fhéadfaimis Z a ríomh freisin ó:

I bhfianaise chóimheas na dtéiteanna sonracha ag brú tairiseach agus toirt, ag coinníollacha scaoilte (P1, T1), cothrom le 1,36, ón bhfoirmle [3] ní mór dúinn:

147060

Agus foirmle [1] á cur i bhfeidhm, agus an ráta sreafa á ríomh

Foirmle a chur i bhfeidhm [1], a réitíodh le haghaidh ríomh an ráta sreafa, tá luach ráta sreafa urscaoilte againn 147.060 kg / h.

174848

Agus foirmle [1] á cur i bhfeidhm, ag baint úsáide as an luach Cp/Cv ag 1 atm agus 20 °C

Dá mba rud é gur úsáideamar luach Cp/Cv ag 1 atm agus 20 °C ina ionad sin, bheadh k = 1,19 agus ó fhoirmle [1] ráta sreafa urscaoilte de 174.848 kg / h.

Bheadh ​​​​sé seo mar thoradh orainn go rómheastachán ar an urscaoileadh cumas na comhla sábháilteachta thart 19%

RABHADH:

Is féidir an earráid is féidir a dhéanamh tríd an luach Cp/Cv a shannadh do k a bheith i bhfad níos airde ná mar atá sa sampla seo.

THAR 20%

Chun smaoineamh a thabhairt, taispeánann an tábla seo a leanas na rátaí sreafa atá ag orifice 18-mm do hidreacarbóin sáithithe eile, arna ríomh sa dá chás. Rinneadh na ríomhanna le forbairt speisialtaped bogearraí.

SreabhánP1 (bar)T1 (°C)q' (kg/h)q (kg/h)(q'/q) x 100
meatán125014721466100.4
meatán2320023142267102.1
Própán1210022612181103.7
Heacsán1217830992740113.1
Heacsán2322065195111127.5
Heiptín1221532322821114.4

Ní úsáideann na bogearraí foirmlí [4] [5] ach, ag tosú as an modhnaithe Cothromóid stáit Redlich agus Kwong, ríomhann sé luach an easpónant iseintrópaigh ag baint úsáide as comhghaolta teirmidinimice.

Foscríbhinn A agus B
díorthú foirmlí

BESA Beidh i láthair ag an IVS - IVS Industrial Valve Summit 2024