k = իզոէնտրոպիկ ցուցիչ
Կարևորությունը k անվտանգության փականի համար
խմբագրել է Ալեսանդրոն Ruzza
Անվտանգության փականների չափերը, որոնք նախատեսված են գազեր կամ գոլորշիներ լիցքաթափելու համար, ըստ lspesl «E» հավաքածուի, պահանջում է արտանետման պայմաններում k isoentropic ցուցիչի իմացություն:
Անվտանգության փականների չափերի վերաբերյալ lspesl հավաքածուի «E» գլխի «E.1» անզգույշ կիրառումը կարող է հանգեցնել փականների և ճեղքված սկավառակների արտանետման հզորության գերագնահատման:
Այս հոդվածը տալիս է որոշ ուղեցույցներ իրական գազերի համար k-ի արժեքը և
ընդգծում է սխալը՝ k համարելով Cp/Cv հատուկ ջերմությունների հարաբերակցությանը հավասար
Իզոէնտրոպիկ արտահոսք վարդակով
Բանաձեւից [1] որն օգտագործվում է «E» հավաքածուում, ինչպես նաև այլ իտալերենում [2] և օտարերկրյա [3] standards, անվտանգության փականների հաշվարկի համար, որոնք պետք է արտանետեն գազեր կամ գոլորշիներ, իզոէնտրոպիկ արտահոսքն է վարդակով կրիտիկական թռիչքային պայմաններում, ինչը իդեալական գազի համար հետևյալն է.
որտեղ է ժամկետըansiC գործակիցը տրվում է հետևյալով.
լինելով k իզոէնտրոպիկ ցուցիչըansiհավասարման վրա. 
| Հոսուն | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (կգ/ժ) | q (կգ/ժ) | (ք'/ք) x 100 |
|---|---|---|---|---|---|
| Մեթան | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
| Մեթան | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
| Պրոպան | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
| Հեթան | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
| Հեթան | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
| Հեպտան | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
q'= հոսքի արագությունը հաշվարկված k = Cp/Cv-ով (20 °C, 1 ատմ)
q = հոսքի արագությունը հաշվարկված է k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)
Փորձարարական գործակիցը ներմուծելով k անվտանգության փականի արտահոսքի մասին, որը գլոբալ առումով հաշվի է առնում փականի իրական արտահոսքի կատարումը, անվտանգության գործակիցը 0.9 և սեղմելիության գործակիցը Z1 իրական հեղուկի համար մենք հասնում ենք «E» ժողովածուի ձևակերպմանը.
Իզոէնտրոպիկ ցուցիչ k կարող է արտահայտվել որպես.
![[2]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/06/Schermata-2022-06-30-alle-15.39.24.png?ssl=1)
Ա իդեալական գազ, ինչի համար P x V / R x T = 1 , ապացուցված է, որ k հավասար է Cp/Cv հարաբերակցությանը մշտական ճնշման և ծավալի հատուկ ջերմությունների միջև:
Համար իրական գազ, k կարող է արտահայտվել (տես Հավելված Բ) հետևյալով.
![[3]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.39.46.png?ssl=1)
որտեղ Z-ը Z=-ով սահմանված սեղմելիության գործակիցն էP x V / R x T իսկ Zp-ը «ստացված սեղմելիության գործակիցն է»: Բանաձևը կիրառելիս [3], ըստ «E» հավաքածուի, Cp/Cv, Z և Zp արժեքները պետք է գնահատվեն լիցքաթափման P պայմաններում։1 եւ Թ1.
Ստացված սեղմելիության գործակիցը Zp սահմանվում է բանաձևով [4] որպես
![[3.1]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.20.png?ssl=1)
Սեղմման Z գործակիցը կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.
![[4]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.29.png?ssl=1){kind=small}
և նմանապես, կարող է արտահայտվել հետևյալ կերպ.
![[5]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.36.png?ssl=1){kind=small}
որտեղ Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 արժեքները աղյուսակավորված են Հավելված A-ում՝ որպես Pr և Tr ֆունկցիաներ:
In [4] և [5], Ω-ն Pitzer-ի կենտրոնական գործոնն է, որը սահմանվում է հետևյալով.
![[10]](https://i0.wp.com/www.besa.it/wp-content/uploads/2022/07/Schermata-2022-06-30-alle-15.40.44.png?ssl=1){kind=small}
Որտեղ Pr^SAT-ը նվազեցված գոլորշու ճնշումն է, որը համապատասխանում է իջեցված ջերմաստիճանի արժեքին Tr=T/Tc=0,7: Հավելված Ա-ում ներկայացված են որոշ հեղուկների Ω արժեքները: Z e Zp-ը կարող է նաև ուղղակիորեն ստացվել վիճակի վերլուծական հավասարումից:
Թվային օրինակ
Անդրադառնալով թվային օրինակին, ենթադրենք, որ մենք պետք է հաշվարկենք անվտանգության փականի լիցքաթափման հզորությունը հետևյալ պայմաններում.
| Հոսուն | ն-Բութանո | |
| Ֆիզիկական վիճակ | գերտաքացած գոլորշի | |
| Մոլեկուլային զանգված | M | 58,119 |
| Սահմանեք ճնշումը | P | 19,78 bar |
| Ճնշում | 10% | |
| Հեղուկի ջերմաստիճան | T | 400 K |
| Արտահոսքի գործակիցը | 0,9 | |
| Բացքի տրամագիծը | Do | 100 մմ |
լիցքաթափման ճնշումը տրվում է հետևյալով.
լինելով n-բութանի համար՝ Tc=425,18 K և Pc=37,96 bar, մենք ունենք:
և օգտագործելով Հավելված Ա-ի աղյուսակները՝ ունենք.
Իմանալով արտանետման պայմաններում (P1, T1) գոլորշու հատուկ ծավալը, որը հավասար է 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mole), մենք կարող էինք նաև հաշվարկել Z-ը հետևյալից.
Հաշվի առնելով հատուկ ջերմությունների հարաբերակցությունը մշտական ճնշման և ծավալի դեպքում, լիցքաթափման պայմաններում (Պ1, Թ1), հավասար է 1,36 բանաձևից [3] մենք ունենք:
147060
Բանաձևի կիրառում [1], որը լուծվել է հոսքի արագության հաշվարկի համար, մենք ունենք լիցքաթափման արագության արժեքը. 147.060 կգ / ժամ.
174848
Եթե փոխարենը օգտագործեինք Cp/Cv արժեքը 1 ատմ և 20 °C ջերմաստիճանում, մենք կունենայինք կ = 1,19 և բանաձևից [1] արտանետման հոսքի արագությունը 174.848 կգ / ժամ.
Սա մեզ կհանգեցներ գերագնահատել արտանետումը անվտանգության փականի հզորությունը շուրջ 19%
WARNING:
Սխալը, որը կարելի է թույլ տալ՝ վերագրելով Cp/Cv արժեքը k-ին, կարող է շատ ավելի մեծ լինել, քան այս օրինակում:
20% -ից ավելի
Պատկերացում տալու համար հետևյալ աղյուսակը ցույց է տալիս 18 մմ բացվածքի հոսքի արագությունը այլ հագեցած ածխաջրածինների համար՝ հաշվարկված երկու դեպքում: Հաշվարկները կատարվել են հատուկ մշակմամբped software.
| Հոսուն | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (կգ/ժ) | q (կգ/ժ) | (ք'/ք) x 100 |
|---|---|---|---|---|---|
| Մեթան | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
| Մեթան | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
| Պրոպան | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
| Հեթան | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
| Հեթան | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
| Հեպտան | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
Ծրագիրը չի օգտագործում բանաձևեր [4] [5] բայց, սկսած փոփոխվածից Ռեդլիչի և Կվոնգի վիճակի հավասարումը, հաշվում է իզոէնտրոպային ցուցիչի արժեքը՝ օգտագործելով թերմոդինամիկական հարաբերակցությունները։
