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: 215. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Практические расчеты на срез и смятие При изучении темы обратите внимание на основные расчетные предпосылки и условности расчета...

Функция спроса населения на данный товар Функция спроса населения на данный товар: Qd=7-Р. Функция предложения: Qs= -5+2Р,где...

Аальтернативная стоимость. Кривая производственных возможностей В экономике Буридании есть 100 ед. труда с производительностью 4 м ткани или 2 кг мяса...

Вычисление основной дактилоскопической формулы Вычислением основной дактоформулы обычно занимается следователь. Для этого все десять пальцев разбиваются на пять пар...

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦЕНТРА ТЯЖЕСТИ ПЛОСКОЙ ФИГУРЫ Сила, с которой тело притягивается к Земле, называется силой тяжести...

СПИД: морально-этические проблемы Среди тысяч заболеваний совершенно особое, даже исключительное, место занимает ВИЧ-инфекция...

Понятие массовых мероприятий, их виды Под массовыми мероприятиями следует понимать совокупность действий или явлений социальной жизни с участием большого количества граждан...

Педагогическая структура процесса социализации Характеризуя социализацию как педагогический процессе, следует рассмотреть ее основные компоненты: цель, содержание, средства, функции субъекта и объекта...

Типовые ситуационные задачи. Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической   Задача 1. Больной К., 38 лет, шахтер по профессии, во время планового медицинского осмотра предъявил жалобы на появление одышки при значительной физической нагрузке. Из медицинской книжки установлено, что он страдает врожденным пороком сердца....

Типовые ситуационные задачи. Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт. ст. Влияние психоэмоциональных факторов отсутствует. Колебаний АД практически нет. Головной боли нет. Нормализовать...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.008 сек.) русская версия | украинская версия