k = ເລກກຳລັງ isoentropic
ຄວາມ ສຳ ຄັນຂອງ k ສໍາລັບປ່ຽງຄວາມປອດໄພ
ດັດແກ້ໂດຍ Alessandro Ruzza
by Rentato Pintabona ແລະ ພານິໂອ ໂຄລາຊິໂກ
ຂະຫນາດຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພທີ່ຖືກອອກແບບມາເພື່ອປ່ອຍອາຍແກັສຫຼືອາຍ, ອີງຕາມການເກັບລວບລວມ lspesl "E", ຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີຄວາມຮູ້ກ່ຽວກັບ isoenttropic exponent k ໃນເງື່ອນໄຂການລະບາຍ.
ການນຳໃຊ້ lspesl Collection “E” ບົດ “E.1”, ກ່ຽວກັບຂະໜາດຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພ, ສາມາດນຳໄປສູ່ການປະເມີນຄວາມອາດສາມາດລະບາຍນ້ຳຂອງປ່ຽງ ແລະແຜ່ນທີ່ແຕກຫັກ.
ບົດຄວາມນີ້ໃຫ້ຄໍາແນະນໍາບາງຢ່າງເພື່ອປະເມີນມູນຄ່າຂອງ k ສໍາລັບທາດອາຍຜິດທີ່ແທ້ຈິງແລະ
ຊີ້ໃຫ້ເຫັນຄວາມຜິດພາດໂດຍການພິຈາລະນາ k ເທົ່າກັບອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມຮ້ອນສະເພາະ Cp/Cv
isoenttropic outflow ຜ່ານ nozzle ເປັນ
ສູດ [1] ທີ່ຖືກນໍາໃຊ້ໃນການເກັບກໍາ "E", ເຊັ່ນດຽວກັນກັບພາສາອິຕາລີອື່ນໆ [2] ແລະຕ່າງປະເທດ [3] standards, ສໍາລັບການຄິດໄລ່ຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພທີ່ຈະຕ້ອງປ່ອຍອາຍແກັສຫຼືອາຍ, ແມ່ນການໄຫຼອອກຂອງ isoenttropic ຜ່ານ nozzle ພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂການກະໂດດທີ່ສໍາຄັນ, ເຊິ່ງສໍາລັບອາຍແກັສທີ່ເຫມາະສົມແມ່ນ:
ບ່ອນທີ່ expansiຄ່າສຳປະສິດ C ແມ່ນໃຫ້ໂດຍ:
Fluid | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (kg/h) | q (kg/h) | (q'/q) x 100 |
---|---|---|---|---|---|
Methane | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
Methane | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
Propane | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
Hexane | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
Hexane | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
ເຮີເຄນ | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
q'= ອັດຕາການໄຫຼຂອງຄຳນວນດ້ວຍ k = Cp/Cv (20°C, 1 atm)
q = ອັດຕາການໄຫຼຄິດໄລ່ກັບ k = (Cp/Cv) • (Z/Zp)
ໂດຍການນໍາສະເຫນີສໍາລັບການທົດລອງ k ການໄຫຼອອກຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພ, ເຊິ່ງທົ່ວໂລກພິຈາລະນາການປະຕິບັດການໄຫຼອອກທີ່ແທ້ຈິງຂອງປ່ຽງ, ຄ່າສໍາປະສິດຄວາມປອດໄພຂອງ 0.9 ແລະປັດໄຈການບີບອັດ Z.1 ສໍາລັບນ້ໍາທີ່ແທ້ຈິງ, ພວກເຮົາມາຮອດສູດຂອງການເກັບກໍາ "E":
ເລກກຳລັງ isoentropic k ສາມາດສະແດງອອກເປັນ:
For a ອາຍແກັສທີ່ເຫມາະສົມ, ສຳ ລັບສິ່ງທີ່ P x V / R x T =1 , ມັນສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ k ແມ່ນເທົ່າກັບອັດຕາສ່ວນ Cp/Cv ລະຫວ່າງຄວາມຮ້ອນສະເພາະທີ່ຄວາມກົດດັນຄົງທີ່ ແລະປະລິມານ.
ສໍາລັບ ອາຍແກັສທີ່ແທ້ຈິງ, k ສາມາດສະແດງອອກ (ເບິ່ງເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ B) ໂດຍ:
ບ່ອນທີ່ Z ແມ່ນປັດໄຈການບີບອັດທີ່ກໍານົດໂດຍ Z =P x V / R x T ແລະ Zp ແມ່ນ "ປັດໄຈການບີບອັດທີ່ມາຈາກ". ເມື່ອໃຊ້ສູດ [3], ອີງຕາມການລວບລວມ "E", ຄ່າຂອງ Cp/Cv, Z ແລະ Zp ຕ້ອງໄດ້ຮັບການປະເມີນຢູ່ໃນເງື່ອນໄຂການປ່ອຍ P.1 ແລະ T1.
ປັດໄຈການບີບອັດທີ່ມາຈາກ Zp ແມ່ນຖືກກໍານົດໄວ້ໃນສູດ [4] ເປັນ:
ປັດໄຈການບີບອັດ Z ສາມາດສະແດງອອກເປັນ:
ແລະເຊັ່ນດຽວກັນ, ສາມາດສະແດງອອກເປັນ:
ບ່ອນທີ່ຄ່າຂອງ Z^0, Z^1, Zp^0, Zp^1 ຖືກຈັດຕາຕະລາງຢູ່ໃນເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ A ເປັນຫນ້າທີ່ຂອງ Pr ແລະ Tr.
In [4] ແລະ [5], Ω ແມ່ນປັດໄຈແກນກາງຂອງ Pitzer ກໍານົດໂດຍ:
ບ່ອນທີ່ Pr^SAT ແມ່ນຄວາມກົດດັນ vapor ທີ່ຫຼຸດລົງທີ່ສອດຄ່ອງກັບຄ່າອຸນຫະພູມທີ່ຫຼຸດລົງ Tr=T/Tc=0,7. ເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ A ສະແດງຄ່າ Ω ຂອງນໍ້າບາງອັນ. Z e Zp ຍັງສາມາດມາຈາກສົມຜົນການວິເຄາະຂອງລັດໂດຍກົງ.
ຕົວຢ່າງຕົວເລກ
ການຫັນໄປຫາຕົວຢ່າງຕົວເລກ, ສົມມຸດວ່າພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງຄິດໄລ່ຄວາມອາດສາມາດປ່ອຍຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພພາຍໃຕ້ເງື່ອນໄຂດັ່ງຕໍ່ໄປນີ້:
Fluid | n-Butano | |
ສະພາບຮ່າງກາຍ | ໄອ superheated | |
ມະຫາຊົນໂມເລກຸນ | M | 58,119 |
ກຳ ນົດຄວາມກົດດັນ | P | 19,78 bar |
ການກົດຂີ່ເກີນຂອບເຂດ | 10% | |
ອຸນຫະພູມຂອງນ້ໍາ | T | 400 K |
ຄ່າສໍາປະສິດ Efflux | 0,9 | |
ເສັ້ນຜ່າສູນກາງຂອງຮູ | Do | 100 mm |
ຄວາມກົດດັນການລະບາຍແມ່ນໃຫ້ໂດຍ:
ສໍາລັບ n-Butane: Tc = 425,18 K ແລະ Pc = 37,96 bar, ພວກເຮົາມີ:
ແລະການນໍາໃຊ້ຕາຕະລາງໃນເອກະສານຊ້ອນທ້າຍ A, ພວກເຮົາມີ:
ການຮູ້ປະລິມານສະເພາະຂອງໄອໃນເງື່ອນໄຂການລະບາຍ (P1, T1) ເທົ່າກັບ 0,01634 m^3/kg (0,0009498 m^3/g-mole), ພວກເຮົາຍັງສາມາດຄິດໄລ່ Z ຈາກ:
ເນື່ອງຈາກອັດຕາສ່ວນຂອງຄວາມຮ້ອນສະເພາະທີ່ຄວາມກົດດັນຄົງທີ່ແລະປະລິມານ, ໃນເງື່ອນໄຂການໄຫຼ (P1, T1), ເທົ່າກັບ 1,36, ຈາກສູດ [3] ພວກເຮົາມີ:
147060
ການນຳໃຊ້ສູດ [1], ເຊິ່ງໄດ້ຖືກແກ້ໄຂສໍາລັບການຄິດໄລ່ຂອງອັດຕາການໄຫຼ, ພວກເຮົາມີມູນຄ່າອັດຕາການໄຫຼອອກຂອງ 147.060 kg / h.
174848
ຖ້າພວກເຮົາໃຊ້ຄ່າ Cp/Cv ແທນທີ່ 1 atm ແລະ 20 °C, ພວກເຮົາຈະມີ k = 1,19 ແລະຈາກສູດ [1] ອັດຕາການໄຫຼຂອງ 174.848 kg / h.
ນີ້ຈະເຮັດໃຫ້ພວກເຮົາໄປ overestimate ລົງຂາວ ຄວາມອາດສາມາດຂອງປ່ຽງຄວາມປອດໄພໂດຍປະມານ 19%
ຄໍາເຕືອນ:
ຄວາມຜິດພາດທີ່ສາມາດເຮັດໄດ້ໂດຍການກໍາຫນົດຄ່າ Cp/Cv ເປັນ k ສາມາດສູງກວ່າຕົວຢ່າງນີ້.
ຫຼາຍກວ່າ 20%
ເພື່ອໃຫ້ຄວາມຄິດ, ຕາຕະລາງຕໍ່ໄປນີ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນອັດຕາການໄຫຼຂອງ 18-mm orifice ສໍາລັບ hydrocarbons ອີ່ມຕົວອື່ນໆ, ຄິດໄລ່ໃນສອງກໍລະນີ. ການຄິດໄລ່ໄດ້ຮັບການປະຕິບັດໂດຍການພິເສດ developed ຊອບແວ.
Fluid | P1 (bar) | T1 (°C) | q' (kg/h) | q (kg/h) | (q'/q) x 100 |
---|---|---|---|---|---|
Methane | 12 | 50 | 1472 | 1466 | 100.4 |
Methane | 23 | 200 | 2314 | 2267 | 102.1 |
Propane | 12 | 100 | 2261 | 2181 | 103.7 |
Hexane | 12 | 178 | 3099 | 2740 | 113.1 |
Hexane | 23 | 220 | 6519 | 5111 | 127.5 |
ເຮີເຄນ | 12 | 215 | 3232 | 2821 | 114.4 |
ຊອບແວບໍ່ໄດ້ໃຊ້ສູດ [4] [5] ແຕ່, ເລີ່ມຕົ້ນຈາກການແກ້ໄຂ ສົມຜົນ Redlich ແລະ Kwong ຂອງລັດ, ຄິດໄລ່ຄ່າຂອງເລກກຳລັງ isoenttropic ໂດຍໃຊ້ຄວາມສຳພັນທາງອຸນຫະພູມ.