k = easaontóir isoentropic
An tábhacht a bhaineann le k le haghaidh comhla sábháilteachta
curtha in eagar ag Alessandro Ruzza
by Rentato Pintabona agus Panio Colacicco
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
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:
áit a bhfuil an expansiar chomhéifeacht C tugtha ag:
Sreabhán | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (kg/h) | q (kg/h) | (q'/q) x 100 |
---|---|---|---|---|---|
meatán | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
meatán | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
Própán | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
Heacsán | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
Heacsán | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
Heiptín | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
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”:
An easpónant iseantrópach k is féidir a chur in iúl mar:
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:
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:
Is féidir an fachtóir comhbhrúiteachta Z a chur in iúl mar:
agus mar an gcéanna, is féidir iad a chur in iúl mar:
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:
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:
Sreabhán | n-Butano | |
Staid fhisiciúil | gal superheated | |
Mais mhóilíneach | M | 58,119 |
Socraigh brú | P | 19,78 bar |
Overpressure | 10% | |
Teocht sreabhach | T | 400 K |
Comhéifeacht Efflux | 0,9 | |
Trastomhas orifice | Do | 100 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
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
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.
Sreabhán | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (kg/h) | q (kg/h) | (q'/q) x 100 |
---|---|---|---|---|---|
meatán | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
meatán | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
Própán | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
Heacsán | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
Heacsán | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
Heiptín | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
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.