Студопедия — РАСЧЕТНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

РАСЧЕТНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ






 

В рамках тестирования программного комплекса были проведены расчеты для нескольких веществ:

 

1) Вода, H2O

Таблица 3.1.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для мольных объёмов воды

Эксперимент, м3/кг [35] Расчётные значения, м3/кг |D|, %
P, бар 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00
P, атм 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95
T,К   0,057810 0,026450 0,009100 0,002830 0,001638 0,055972 0,025452 0,008610 0,003127 0,002039 3,2 3,8 5,4 10,5 24,5
  0,078700 0,038370 0,017190 0,011440 0,004828 0,076527 0,037280 0,016745 0,011179 0,004986 2,8 2,8 2,6 2,3 3,3
  0,098030 0,048560 0,022660 0,015620 0,007464 0,095707 0,047490 0,022280 0,015442 0,007603 2,4 2,2 1,7 1,1 1,9
  0,117000 0,058290 0,027560 0,019190 0,009522 0,114381 0,057171 0,027244 0,019110 0,009707 2,2 1,9 1,1 0,4 1,9

Таблица 3.2.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости воды при низких давлениях

  Эксперимент, мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
T,К [35]                
  243±7     -   21,8 3,7 - 3,6
  284±8     -   23,8 3,4 - 3,2
  325±10     -   25,8 3,5 - 3,4
  365±11     -   27,6 3,5 - 3,7

1. Метод Голубева

2. Метод Тодоса

3. Метод Райхенберга (неприменим для воды)

4. Метод Чепмена

 

 

Таблица 3.3.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости воды при различных давлениях

Эксперимент [35], мкП Расчётные значения*, мкП |D|, %
P, бар 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00
P, атм 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95
T,К                       1,8 2,1 1,4 0,2 0,7
                      2,0 2,2 2,4 1,9 1,9
                      2,4 2,6 2,8 2,8 1,8
                      2,7 3,0 3,3 3,2 6,7

 

– расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса (Метод Чепмена в данном случае даёт практически идентичные результаты). Расчёт при повышенных давлениях – по методу Райхенберга.

 

 

Таблица 3.4.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости воды при различных давлениях

Эксперимент [35], мкП Расчётные значения*, мкП |D|, %
P, бар 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00 50,00 100,00 210,00 300,00 600,00
P, атм 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95 50,66 101,33 212,78 303,98 607,95
T,К                       2,4 3,5 5,6 11,4 10,3
                      2,4 3,2 4,9 6,0 11,7
                      2,7 3,3 4,6 5,6 7,8
                      3,0 3,6 4,6 5,3 10,8

 

* – расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу Джосси, Стила и Тодоса (ДСТ).

 

 

2) Азот, N2

 

Таблица 3.5.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для мольных объёмов азота

Эксперимент [36], дм3/кг Расчётные значения, дм3/кг |D|, %
P, бар                              
P, атм 3,04 5,07 10,13 20,27 40,53 3,04 5,07 10,13 20,27 40,53 3,04 5,07 10,13 20,27 40,53
T,К   326,5 195,9 97,97 49,02 24,58 318,0 190,8 95,4 47,7 23,9 2,6 2,6 2,6 2,6 2,7
  420,8 252,7 126,5 63,49 31,98 409,9 246,1 123,2 61,8 31,1 2,6 2,6 2,6 2,6 2,7
  594,3 356,9 178,8 89,79 45,29 578,8 347,6 174,1 87,4 44,1 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6
  990,2 594,5 297,8 149,4 75,21 964,5 579,1 290,1 145,5 73,3 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6

 

Таблица 3.6.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для сжимаемости азота

Эксперимент [38] Расчётные значения |D|, %
P, МПа                              
P, атм 29,61 49,35 98,69 197,38 394,77 29,61 49,35 98,69 197,38 394,77 29,61 49,35 98,69 197,38 394,77
T,К   1,0048 1,0098 1,0273 1,0816 1,2450 1,0042 1,0090 1,0270 1,0850 1,2512 0,06 0,08 0,03 0,31 0,50
  1,0114 1,0198 1,0431 1,0973 1,2298 1,0104 1,0185 1,0419 1,0997 1,2401 0,09 0,13 0,12 0,22 0,83
  1,0130 1,0220 1,0453 1,0946 1,2014 1,0122 1,0208 1,0441 1,0961 1,2123 0,08 0,12 0,11 0,14 0,91
  1,0105 1,0175 1,0353 1,0711 1,1433 1,0102 1,0171 1,0350 1,0726 1,1518 0,03 0,04 0,03 0,14 0,74

 

Таблица 3.7.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости азота при низких давлениях

  Эксперимент [37], мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
T,К [37]                
323,15 188,0 186,4 189,0 186,5 0,86 0,53 0,78
348,15 198,5 196,6 199,9 196,5 0,98 0,70 0,99
423,15 228,0 225,3 230,4 224,6 1,19 1,07 1,48
523,15 264,0 260,6 267,3 258,8 1,30 1,24 1,97

1. Метод Голубева

2. Метод Тодоса

3. Метод Райхенберга (неприменим)

4. Метод Чепмена

 

 

Таблица 3.8.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости азота при различных давлениях

Эксперимент, мкП [37] Расчётные значения*, мкП |D|, %
P, атм                              
T,К 323,15 190,5 195,5 206,0 218,0 264,5 190,4 194,7 205,3 218,8 269,1 0,0 0,4 0,4 0,4 1,7
348,15 201,0 205,0 214,5 224,5 265,5 201,1 204,8 213,8 225,3 267,8 0,1 0,1 0,3 0,4 0,9
423,15 230,0 234,0 240,0 247,5 276,0 231,3 233,9 240,0 247,7 276,2 0,6 0,1 0,0 0,1 0,1
523,15 265,5 268,0 273,0 278,0 298,0 267,9 269,6 273,9 279,2 298,6 0,9 0,6 0,3 0,4 0,2

 

* – расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу Райхенберга.

 

Таблица 3.9.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости азота при различных давлениях

Эксперимент, мкП [37] Расчётные значения*, мкП |D|, %
P, атм                              
T,К 323,15 190,5 195,5 206,0 218,0 264,5 193,3 197,5 207,6 221,2 274,9 1,48 1,01 0,75 1,46 3,94
348,15 201,0 205,0 214,5 224,5 265,5 204,0 207,8 216,5 228,2 274,6 1,51 1,34 0,94 1,64 3,41
423,15 230,0 234,0 240,0 247,5 276,0 234,2 237,0 243,3 251,4 283,4 1,84 1,30 1,37 1,56 2,68
523,15 265,5 268,0 273,0 278,0 298,0 270,7 272,9 277,4 283,0 305,0 1,98 1,81 1,60 1,79 2,36

 

* – расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу ДСТ.

 

3) Метанол, CH3OH

Таблица 3.10.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для мольных объёмов метанола

Эксперимент*, м3/кг [39] Расчётные значения, м3/кг |D|, %
P, бар 25,00 74,00 90,00 100,00 25,00 74,00 90,00 100,00 25,00 74,00 90,00 100,00
P, атм 25,33 74,98 91,19 101,33 25,33 74,98 91,19 101,33 25,33 74,98 91,19 101,33
T,К 463,15 - - 0,001674 0,001668 - - 0,00192 0,00191 - - 14,4 14,6
493,15 0,016160 - 0,001911 0,001892 0,01583 - 0,00219 0,00217 2,1 - 14,5 14,9
513,15 0,019680 0,008899 0,002384 0,002275 0,01856 0,00823 0,00270 0,00260 5,7 7,5 13,1 14,4
573,15 0,025410 0,015740 0,012080 0,010990 0,02440 0,01484 0,01127 0,01024 4,0 5,7 6,7 6,9

 

Таблица 3.11.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости метанола при низких давлениях

  Эксперимент [39], мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
T,К                  
463,15 129,3 100,57 126,23 132,38 129,81 22,2 2,4 2,4 0,4
493,15 152,8 117,80 151,07 155,05 153,57 22,9 1,1 1,5 0,5
513,15 162,7 125,16 161,71 164,57 163,58 23,1 0,6 1,2 0,5
573,15 169,2 130,06 168,80 170,85 170,17 23,1 0,2 1,0 0,6

1. Метод Голубева

2. Метод Тодоса

3. Метод Райхенберга (неприменим)

4. Метод Чепмена

Таблица 3.12.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости метанола при различных давлениях

Эксперимент, мкП [39] Расчётные значения*, мкП |D|, %
P, бар 50,00 75,00 100,00 200,00 400,00 50,00 75,00 100,00 200,00 400,00 50,00 75,00 100,00 200,00 400,00
P, атм 50,66 75,99 101,33 202,65 405,30 50,66 75,99 101,33 202,65 405,30 50,66 75,99 101,33 202,65 405,30
T,К 423,15 ж ж             33,9 36,8 40,4
473,15 ж ж             22,8 27,6 32,6
523,15                     4,9 6,1 0,6 19,3 25,1
543,15                     4,1 8,2 8,0 15,9 22,2

 

* – расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу Райхенберга.

 

 

Таблица 3.13.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости метанола при различных давлениях

Эксперимент, мкП [39] Расчётные значения*, мкП |D|, %
P, бар 50,00 75,00 100,00 200,00 400,00 50,00 75,00 100,00 200,00 400,00 50,00 75,00 100,00 200,00 400,00
P, атм 50,66 75,99 101,33 202,65 405,30 50,66 75,99 101,33 202,65 405,30 50,66 75,99 101,33 202,65 405,30
T,К 423,15 ж ж             40,6 43,3 46,6
473,15 ж ж             30,5 34,7 39,2
523,15                     2,3 1,0 12,2 27,8 32,5
543,15                     1,9 4,0 1,3 25,3 30,0

* – расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу ДСТ.

 

4) Оксид углерода, CO

 

 

Таблица 3.14.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для плотности оксида углерода при различных давлениях

Эксперимент [36], кг/м3 Расчётные значения, кг/м3 |D|, %
P, бар 10,00 40,00 70,00 100,00 10,00 40,00 70,00 100,00 10,00 40,00 70,00 100,00
P, атм 10,13 40,53 70,93 101,33 10,13 40,53 70,93 101,33 10,13 40,53 70,93 101,33
T,К 463,15 11,2640 45,34 79,43 113,00 11,563 46,496 81,359 115,584 2,7 2,6 2,4 2,3
493,15 8,4020 33,31 57,67 81,33 8,628 34,227 59,249 83,535 2,7 2,8 2,7 2,7
513,15 4,7910 18,91 32,64 45,99 4,921 19,442 33,584 47,339 2,7 2,8 2,9 2,9
573,15 3,3558 13,27 22,96 32,43 3,447 13,640 23,612 33,362 2,7 2,8 2,8 2,9

 

Таблица 3.15.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости оксида углерода при низких давлениях

  Эксперимент [36], мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
T,К                  
373,15         2,8 1,1 0,3
573,15         3,0 0,5 0,2
773,15         1,7 0,5 1,1
1273,15         2,2 2,5 4,0

1. Метод Голубева

2. Метод Тодоса

3. Метод Райхенберга (неприменим)

4. Метод Чепмена

Таблица 3.16.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости оксида углерода при различных давлениях

Эксперимент [36], мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
P, атм 20,00 50,00 100,00 150,00 20,00 50,00 100,00 150,00 20,00 50,00 100,00 150,00
T,К 373,15 210,5 214,5 222,5 232,0 205,9 209,4 217,7 228,4 2,2 2,4 2,2 1,6
423,15 229,0 232,0 238,5 246,5 225,4 228,1 234,6 242,9 1,6 1,7 1,6 1,5
473,15 247,0 250,0 256,0 263,0 243,9 246,1 251,4 258,0 1,3 1,6 1,8 1,9
523,15 264,5 267,0 271,5 277,0 261,4 263,3 267,7 273,3 1,2 1,4 1,4 1,3

 

Расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу Райхенберга.

 

Таблица 3.17.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости оксида углерода при различных давлениях

Эксперимент [36], мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
P, атм 20,00 50,00 100,00 150,00 20,00 50,00 100,00 150,00 20,00 50,00 100,00 150,00
T,К 373,15 210,5 214,5 222,5 232,0 208,9 212,5 220,9 232,1 0,8 0,9 0,7 0,0
423,15 229,0 232,0 238,5 246,5 228,4 231,4 238,2 246,9 0,3 0,3 0,1 0,2
473,15 247,0 250,0 256,0 263,0 246,8 249,4 255,0 262,2 0,1 0,2 0,4 0,3
523,15 264,5 267,0 271,5 277,0 264,3 266,6 271,4 277,5 0,1 0,2 0,0 0,2

 

Расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу ДСТ.

 

5) Диоксид углерода, CO2

Таблица 3.18.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для мольных объёмов диоксида углерода

Эксперимент [36], дм3/кг Расчётные значения, дм3/кг |D|, %
P, бар 10,00 40,00 70,00 100,00 200,00 10,00 40,00 70,00 100,00 200,00 10,00 40,00 70,00 100,00 200,00
P, атм 10,13 40,53 70,93 101,33 202,65 10,13 40,53 70,93 101,33 202,65 10,13 40,53 70,93 101,33 202,65
T,К   74,18 17,500 9,404 6,181 2,625 72,286 17,068 9,175 6,027 2,581 2,6 2,5 2,4 2,5 1,7
  113,10 28,100 15,960 11,130 5,543 110,217 27,435 15,630 10,924 5,492 2,5 2,4 2,1 1,8 0,9
  151,30 37,970 21,800 15,320 7,810 147,465 37,074 21,318 15,026 7,717 2,5 2,4 2,2 1,9 1,2
  189,30 47,610 27,380 19,290 9,980 184,506 46,507 26,803 18,928 9,761 2,5 2,3 2,1 1,9 2,2

 

 

Таблица 3.19.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости диоксида углерода при низких давлениях

  Эксперимент [36], мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
T,К                  
  236,8 242,5 240,6 234,6 2,4 1,6 0,9
  273,3 279,4 279,8 270,4 2,2 2,4 1,1
  338,2 345,0 350,3 334,6 2,0 3,6 1,1
  395,1 403,6 412,7 391,5 2,2 4,4 0,9

1. Метод Голубева

2. Метод Тодоса

3. Метод Райхенберга (неприменим)

4. Метод Чепмена

 

 

Таблица 3.20.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости диоксида углерода при различных давлениях

Эксперимент [36], мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
P, бар 10,00 40,00 80,00 100,00 200,00 10,00 40,00 80,00 100,00 200,00 10,00 40,00 80,00 100,00 200,00
P, атм 10,13 40,53 81,06 101,33 202,65 10,13 40,53 81,06 101,33 202,65 10,13 40,53 81,06 101,33 202,65
T,К 373,15 184,0 191,1 210,3 224,3 371,8 185,9 197,0 221,3 238,3 384,2 1,1 3,1 5,2 6,3 3,3
473,15 225,7 230,8 240,6 246,2 291,7 225,4 231,4 244,2 252,4 312,0 0,1 0,2 1,5 2,5 7,0
673,15 298,9 302,9 307,0 310,2 329,3 295,3 297,9 303,5 307,0 330,0 1,2 1,6 1,1 1,0 0,2
1073,15 415,6 417,3 420,0 421,5 430,6 411,1 412,1 414,4 415,8 424,5 1,1 1,2 1,3 1,4 1,4

 

Расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу Райхенберга.

 

Таблица 3.21.

Сравнение расчётных и экспериментальных значений для вязкости диоксида углерода при различных давлениях

Эксперимент[36], мкП Расчётные значения, мкП |D|, %
P, бар 10,00 40,00 80,00 100,00 200,00 10,00 40,00 80,00 100,00 200,00 10,00 40,00 80,00 100,00 200,00
P, атм 10,13 40,53 81,06 101,33 202,65 10,13 40,53 81,06 101,33 202,65 10,13 40,53 81,06 101,33 202,65
T,К 373,15 184,0 191,1 210,3 224,3 371,8 190,1 197,1 215,3 230,8 397,2 3,3 3,2 2,4 2,9 6,8
473,15 225,7 230,8 240,6 246,2 291,7 229,9 234,6 243,8 249,9 297,7 1,9 1,6 1,3 1,5 2,1
673,15 298,9 302,9 307,0 310,2 329,3 299,9 302,8 307,7 310,6 329,3 0,3 0,0 0,2 0,1 0,0
1073,15 415,6 417,3 420,0 421,5 430,6 415,7 417,3 419,8 421,3 429,6 0,0 0,0 0,0 0,1 0,2

 

Расчёт вязкости при нормальном давлении производился по методу Тодоса. Расчёт при повышенных давлениях – по методу ДСТ.

 

 

По результатам расчетов были сделаны следующие выводы:

Для воды:

1) Несмотря на то, что вода – полярное вещество, требуемая точность в заданных диапазонах температур и давлений в основном достигается, за исключением очень высоких давлений при сравнительно низких температурах.

2) Методы Тодоса и Чепмана обеспечивают практически одинаковую точность. Метод Голубева неприменим в рассмотренных диапазонах температур и давлений.

3) При относительно низких давлениях методы Райхенберга и ДСТ примерно равнозначны, но при более высоких, метод Райхенберга предпочтительнее.

Для азота:

1) Для сжимаемости азота достигнута удовлетворительная точность во всём рассматриваемом диапазоне температур и давлений.

2) Все три метода достаточно точны. Можно полагать метод Тодоса чуть более точным в рассмотренных диапазонах температур.

3) Оба метода обеспечивают достаточную точность, но метод Райхенберга в рассмотренных диапазонах температур и давлений предпочтительнее.

 

Для метанола:

1) Данный метод обеспечивает довольно приближённые значения в области низких температур и высоких давлений, однако вполне применим для других регионов.

2) Три из четырёх методов достаточно точны. Можно полагать метод Чепмена чуть более точным в рассмотренных диапазонах температур.

3) Оба метода (Райхенберга и ДСТ) работают только в области сравнительно небольших давлений. Метод ДСТ в данном случае немного предпочтительней.

 

Для оксида углерода:

1) Данный метод позволяет рассчитать плотность оксида углерода с достаточной точностью.

2) Все три метода достаточно точны. Можно полагать метод Тодоса чуть более точным в рассмотренных диапазонах температур.

3) Хотя оба метода довольно точны, метод ДСТ несколько более точен в выбранном интервале температур и давлений.

Для диоксида углерода:

1) Данный метод позволяет рассчитать объём диоксида углерода с достаточной точностью.

2) Все три метода достаточно точны. Можно полагать метод Чепмена чуть более точным в рассмотренных диапазонах температур.

3) Хотя оба метода довольно точны, метод ДСТ несколько более точен в выбранном интервале температур и давлений.

 

Выводы:

1) В результате выполнения работы был создан программный комплекс по расчету сжимаемости и вязкости газов при повышенных давлениях.

2) Были проведены расчеты сжимаемости и вязкости для ряда веществ.

3) Проведено сравнение точности используемых методов

с литературными данными.

4) Подтверждена необходимость использования более совершенного уравнения для расчета сжимаемости полярных веществ.

 

 







Дата добавления: 2015-12-04; просмотров: 210. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Кардиналистский и ординалистский подходы Кардиналистский (количественный подход) к анализу полезности основан на представлении о возможности измерения различных благ в условных единицах полезности...

Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

Весы настольные циферблатные Весы настольные циферблатные РН-10Ц13 (рис.3.1) выпускаются с наибольшими пределами взвешивания 2...

Хронометражно-табличная методика определения суточного расхода энергии студента Цель: познакомиться с хронометражно-табличным методом опреде­ления суточного расхода энергии...

ОЧАГОВЫЕ ТЕНИ В ЛЕГКОМ Очаговыми легочными инфильтратами проявляют себя различные по этиологии заболевания, в основе которых лежит бронхо-нодулярный процесс, который при рентгенологическом исследовании дает очагового характера тень, размерами не более 1 см в диаметре...

Классификация ИС по признаку структурированности задач Так как основное назначение ИС – автоматизировать информационные процессы для решения определенных задач, то одна из основных классификаций – это классификация ИС по степени структурированности задач...

Внешняя политика России 1894- 1917 гг. Внешнюю политику Николая II и первый период его царствования определяли, по меньшей мере три важных фактора...

Оценка качества Анализ документации. Имеющийся рецепт, паспорт письменного контроля и номер лекарственной формы соответствуют друг другу. Ингредиенты совместимы, расчеты сделаны верно, паспорт письменного контроля выписан верно. Правильность упаковки и оформления....

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.013 сек.) русская версия | украинская версия