Комбинированное уравнение состояния метана на основе регулярного уравнения Бендера с масштабной частью явного вида до 50 МПА

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Предложено комбинированное уравнение состояния метана в реальных переменных давление p — температура T — плотность r, позволяющее произвести расчет теплоемкостей Cv, Cp, и скорости звука W в явном виде в однофазных состояниях, включая критическую область. Уравнение содержит регулярную часть в форме уравнения Бендера для p(r,T) с 19 коэффициентами, масштабную часть с шестью коэффициентами и кроссоверную функцию явного вида (два коэффициента). Коэффициенты определены по массиву p,r,T-данных СH4 до 30 МПа, данные по Cv, Cp и W не привлекались, кроме зависимости Cv(T) в идеально-газовом состоянии и значения Cv при 100 К на ветви жидкости пограничной кривой. В регулярной области расчетные величины Cv, Cp и W близки к экспериментальным и табличным значениям, в критической области расхождения с табличными величинами не более 5%. Cреднеквадратичная погрешность давления sр = 0.8%, погрешность в Cv не более 5%. Результаты расчетов сравнены с кроссоверными уравнениями состояния для СН4. Сделан вывод о преимуществе предлагаемой модели уравнения состояния для расчетов теплофизических свойств метана.

Sobre autores

П. Безверхий

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Autor responsável pela correspondência
Email: ppb@niic.nsc.ru
Rússia, Новосибирск

Н. Мацкевич

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Email: ppb@niic.nsc.ru
Rússia, Новосибирск

Bibliografia

  1. Ernst G., Keil B., Wirbser H., Jaeschke M. // J. Chem. Thermodyn. 2001. V. 33. P. 601. doi: 10.1006/jcht.2000.0740
  2. Syed T.H., Hughes T.J., Marsh K.N., May E.F. // J. of Chem. Eng. Data. 2012. V. 57. No. 12. P. 3573. Dx.doi.org/10.1021/je300762m
  3. Xiong Xiao, Al Ghafri Saif Z.S., Rowland D. et al. // Fuel. 2021. V. 296. 120668. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120668
  4. Сычев В.В., Вассерман А.А., Загорученко В.А. и др. Термодинамические свойства метана. ГСССД. Серия: Монографии. М.: «Изд. cтандартов», 1979. 348 с.
  5. Friend Daniel G., Ely James F. and Ingham Hepburn // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1988. V. 18. No. 2. P. 583.
  6. Setzmann U., Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1991. V. 20. No. 6. P. 1061.
  7. Sievers U. and Schulz S. // Fluid Phase Equilibr. 1980. V. 5. P. 35. https://doi.org/10.1016/0378-3812(80)80042-2
  8. Bender E. // Amer. Soc. Mech. Engrs. New York: 1970. P. 227.
  9. Bender E. // Cryogenics. 1975. V. 15. P. 667.
  10. Kiselev S.B., Ely J.F. // Fluid Phase Equilibr. 2007. V. 252. P. 57.
  11. Григорьев Б.А., Герасимов А.А., Григорьев Е.Б. // Химия и химическая промышленность. 2010. № 3. C. 52.
  12. Безверхий П.П., Дутова О.С. // Теплофиз. и аэромехан. 2023. Т. 30. № 1. С. 147.
  13. Meshalkin A B., Dutova O. S. // J. of Phys.: Conference Series. 2020. V. 1677. 012171. doi: 10.1088/1742-6596/1677/1/012171.
  14. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Матизен Э.В. // ЖЭТФ. 2009. Т. 136. Вып. 2 (8). С. 311.
  15. Bezverkhii P.P., Martynets V.G., Kaplun A.B. et al. // Int. J. of Thermophys. 2020. V. 41: 2. https://doi.org/10.1007/s10765-019-2576-3.
  16. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Каплун А.Б. et al.// ТВТ. 2017. Т. 55. № 5. С. 706.
  17. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Каплун А.Б. et al.// Там же. 2017. T. 55. № 5. C. 716.
  18. Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 1986. V. 18. P. 739. https://doi.org/10.1016/0021-9614(86)90108-4
  19. Agayan V.A., Anisimov M.A., Sengers J.V. // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. 026125.
  20. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматгиз, 1962. 1097 с.
  21. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: «Наука», 1982. 382 c.
  22. Haendel G., Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 1992. V. 24. P. 685. https://doi.org/10.1016/S0021-9614(05)80076-X
  23. Klimeck J., Kleinrahm R., Wagner W. // Ibid. 2001. V. 33. P. 251. https://doi.org/10.1006/jcht.2000.0711
  24. Kleinrahm R., Duschek W., Wagner W. // Ibid. 1986. V. 18. P. 1103. https://doi.org/10.1016/0021-9614(86)90158-8
  25. Younglove B.A.// J. of Reseach of NBS (Phys. and Chem.). 1974. V. 78A. № 3. P. 401.
  26. Анисимов М.А., Бекетов В.Г., Воронов В.П. и др. Теплофизические свойства веществ и материалов. М: «Изд-во стандартов», 1982. Вып. 16. C. 124–135.
  27. Jones M.L.; Mage D.T.; Faulkner R.C. et al. // Chem. Eng. Prog. Symp. Ser. 1963. V. 59. No. 44. P. 52.
  28. Roder H.M. // J. of Reseach of NBS (Phys. and Chem.). 1976. V. 80A. No. 5–6. P. 739.
  29. Kasteren H.G., Zeldenrust H. // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1979. V. 18. No. 4. P. 339.
  30. Sivaraman A., Gammon B.E. // Gas Research Institute Report. 1986. No. 86-0043.
  31. Straty G.C. // Cryogenics. 1974. V. 14. P. 367.
  32. Ewing M.B., Goodwin A.R.H. // J. Chem. Thermodyn. 1992. V. 24. No. 12. P. 1257. https://doi.org/10.1016/S0021-9614(05)80266-6
  33. Gammon B.E., Douslin D.R. // J. Chem. Phys. 1976. V. 64. P. 203. http://dx.doi.org/10.1063/1.431952
  34. Trusler J.P.M., Zarari M. // J. Chem. Thermodyn. 1992. V. 24. No. 9. P. 973. https://doi.org/10.1016/S0021-9614(05)80008-4
  35. Kurumov D.S., Olchowy G.A., Sengers J.V. // Int. J. Thermophys. 1988. V. 9. No. 1. P. 73.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024