离心压气机实际气体准三元数值计算

1前言目前，化工用高压离心式压缩机的工质繁多，它们大都为真实气体。针对压缩理想气体而言的流场分析结果，显然不能简单地用来比拟压缩实际气体的流场．在生产和科学研究中，对压气机进行实际气体的性能测试和流场详细测量都比工质使用空气（理想气体）的难度大得多。因此分析比较理想气体和实际气体这两种不同工质的流场，寻找它们之间的内在联系对指导实际气体的设计工作有重要的指导意义。在这方面，文献[1]已做了大量工作，本文采用了一些不同的方法，做了新的尝试。目的是讨论离心式叶轮内理想气体与实际气体流场分析结果之间的差异…     

经典实际气体混合后的压强与熵

本文计算了任意组元的经典实际气体混合后的压强与熵，从而证明了实际气体混合后并不遵从道尔顿分压定律和吉布斯熵定理；与经典理想气体相比，讨论了实际气体混合后修正项的物理意义。     

压缩理想气体和实际气体的离心式叶轮流场分析

本文对压缩理想气体和实际气体的离心式叶轮作了流场分析。分析使用流线曲率法。实际气体的热力学是基于作者提出的通用状态方程和Ｓｃｈｕｌｅｓ的多变分析。对一个压缩理想气体的叶轮作了实验测量。分析结果比较表明，压缩理想气体和实际气体时叶轮中速度分布是不同的，且压缩实际气体时，叶轮出口参数不同于压缩理想气体时的计算和实测结果。     

实际气体R134a在离心叶轮内部流动的数值研究

使用实际气体模型对R134a在半开式离心压缩机叶轮内部三维湍流进行了数值计算,比较了比容比相等情况下实际及理想气体模型对压缩过程的差异.研究表明二者设计流量系数基本相等,但实际气体的多变效率低于相应的理想气体计算值;数值计算能够较好地预测实际气体的流动结构和性能参数的变化规律,对实际气体制冷压缩机气动热力设计具有理论及工程意义.     

低温透平膨胀机的热力参数计算及数值模拟校核北大核心

针对某液化装置用一级透平膨胀机进行一维热力参数设计计算并使用商业软件ANSYS进行三维数值模拟的校核。计算表明,一维设计所得结果具有一定准确性。三维校核过程中,分别使用理想气体、PR方程以及He Pak三种不同的氦气体工质物性库,三者对工质密度计算的数据存在较大差别,且压力越大差别越大;喷嘴叶片表面压力分布差别较小,温度分布差别较大;工作轮叶片表面压力分布在前缘处有一定差别,尾缘处变化曲线基本重合,温度分布同样差别较大。此次模拟校核表明,理想气体物性库与实际气体物性库的结果存在一定偏差,故对于小型低温透平膨胀机而言,即便温区在20K以上,也应使用实际气体物性库对其进行数值模拟。     

实际气体喷管喉部尺寸的设计计算

由于天然气输送中的压力通常较高,因此,天然气不能按理想气体处理。本文详细介绍了采用BWRS方程计算天然气在喷管内流动时喷管喉部临界参数的计算方法、过程以及计算程序编制步骤,计算了不同喷管入口压力下喷管喉部面积,并将之与理想气体状态方程的结果进行了比较。结果表明,在喷管入口压力比较低,设计精度要求不高时,可以采用基于理想气体状态方程的喷管喉部计算公式。但如果天然气压力大,设计精度要求较高时,就必须采用实际气体方程进行喷管设计计算。     

混合制冷工质蒸发潜热的推算研究

本文定义了新的用于推算混合制冷工质蒸发潜热的对比法则,发现了混合制冷工质蒸发潜热与其纯组分蒸发潜热的无量纲关系有同一化规律;另外,本文还寻找到利用纯组分的特征蒸发潜热拟合混合制冷工质特征蒸发潜热的关系式,以及使用个别数据点标定特征蒸发潜热的方法,进而给出了利用纯工质蒸发潜热计算混合制冷工质蒸发潜热的方程;本文比较了文献中5种二元和三元混合制冷工质的推算值与文献值,平均绝对偏差小于1.5%,精度满足工程应用需要.     

天然气低温超音速流动过程的热力学模拟与分析

基于SRK实际气体状态方程,对天然气在高压低温条件下经过超音速分离管的高速膨胀过程进行了热力学的计算和模拟。通过将实际气体的计算结果与理想气体计算结果进行比较,发现两者降温及截面积有很大区别,但截面积变化规律相似。而且不同入口条件下达到临界点所需压比一致,但液化点差别很大。在两相区截面增速变缓,但马赫数相差不大。     

一种基团贡献法的非共沸工质气液相平衡模型

本文引入一种基于基团贡献的逸度系数模型来解决常规模型对非共沸混合制冷剂气液相平衡预测精度不足的问题,该模型只使用较少的共性基团参数就能推算大量多元混合物的物性.使用PR状态方程结合vdW混合规则来描述气相逸度、UNI-FAC模型来描述液相逸度.通过对R32+R236fa非共沸混合工质对的气液相平衡饱和蒸汽压力进行计算,并将结果与实验数据、REFPROP 8.0商业软件计算值对比分析.结果 表明:本文模型比REFPROPS.0软件更适应于混合工质;此外,该模型只考虑基团间相互作用,简化了热物性计算.基于提出的模型,绘制了R32+R236fa非共沸混合工质在278.15～363.15 K的相图.     

定容高压气体的压缩因子

１前言压缩因子是比较实际气体与理想气体之差异的重要物理量，从某状态的压缩因子Ｚ可求出该状态下实际气体的Ｐ或Ｖ来。现在高压气体的Ｚ大多是在高压ＰＶＴ实验台上用定容测试方法（绝对法）测试出来。但测试过程耗时费资，在新型气态工质不断涌现的今天，一些特殊高压高温条件很难在实验中满足；而工程上则多从对比态原理出发，从两参量或三参量的普遍化压缩因子图中近似求出，显然，其系统误差一般较大，一般说来，高压气体的Ｚ是系统温度Ｔ，压力Ｐ和偏心因子。的函数Ｚ＝Ｚ（Ｔ，Ｐ），其解析形式一直是热物性工作者努力探求的目标，…     

常用制冷工质稠密流体的黏度推算方法

本文通过关联无量纲化剩余黏度与对比密度的关系,提出了一种推算常用制冷工质稠密流体黏度的维里型黏度状态方程.应用该方程只需已知该工质的临界参数、分子量和偏心因子即可完成计算,使得迁移性质的计算在热力学面上和平衡性质的计算保持了完整的一致性.本文通过上述方法计算了9种常用制冷工质的液相黏度,与实验数据比较显示,总平均偏差为2.36%,最大偏差为27.6%.     

理想气体热容的声学测试技术研究

根据热力学基本定律导出的一些热力学关系式,确定了各种热力学参数之间的普遍关联.只要知道了流体在理想气体状态下热容随温度的函数关系以及流体的状态方程,就能确定出该流体的内能、焓、熵、自由能、自由焓、(火用)以及逸度系数等热力学参数.此外,理想气体状态下的热容数据,还可用以反推分子结构与分子间相互作用的微观特性.因此,用实验方法确定工质在理想气体状态下的热容,对于流体工质热物性的研究具有十分重要的意义和作用.     

摩尔气体定压热容与定容热容 之差之比的准确计算

实际气体玻尔兹曼因子方程不仅与热力学基础知识一脉相承, 涵盖并超越了理想气体方程、 范德瓦尔 斯方程与维里方程, 而且在宏观特性参量与微观特性参量之间架起了衔接的桥梁, 真正实现了对摩尔气体定压热容 与定容热容之差、 之比的准确计算     

基于PC-SAFT的CO2混合工质相平衡计算

统计缔合流体理论(PC-SAFT)能够应用于CO₂动力循环中CO₂混合工质物性的预测。PC-SAFT状态方程在计算CO₂混合工质气液相平衡时,其收敛性较差。本文介绍一种利用基于基团贡献法的蒸气压估算方法为PC-SAFT状态方程提供初值,从基团角度来预测CO₂混合工质气液平衡的方法。该方法在很多情况下的准确度高于Refprop 9.0计算结果,尤其在较高的CO₂比例下。对于温度滑移较大的CO₂混合工质计算中,该方法不会计算出Refprop 9.0中不平滑的尖点,避免了在一些情况下出现反常的计算结果,是一种稳定可靠的计算方法。     

新型共沸混合工质HC170／FC116沸腾传热实验研究

实验测量了新型共沸混合工质HC170/FC116的池核沸腾传热特性.实验测量的加热面为紫铜表面,热流密度范围为50 kW/m2～300 kW/m2.同时实验结果与复叠温区常用制冷剂R503和R508B的传热性能进行了比较,发现新型共沸混合工质HC170/FC116的传热性能高于R508B.最后对实验数据回归得到了共沸混合工质传热系数计算关联式,此关联式的计算值与实验数据的偏差在士10%以内.     

复合工质热力特性的计算

本文推广使用了求复合工质临界温度的k_(ij)-V_i|V_j曲线及求纯质饱和蒸汽压的公式,并提出用混合热力学函数的方法计算复合工质在汽化过程中的焓变化及熵变化。 一、复合工质的状态图,临界参数和饱和蒸汽压 复合工质的p-T图与T-s图如图1所示。在共沸点上,复合工质的汽化过程与纯质完全相同,如是全共沸复合工质,则整个汽化过程与纯质完全相同。     

新型混合工质共沸点的判定与预测

随着新型混合工质的不断提出,建立准确判定和预测混合工质共沸点的方法具有重要价值.本文在分析共沸点形成条件的基础上,针对多种含氢氟烃混合体系,使用气液相平衡预测模型建立了共沸点计算方法,判断了多种混合体系是否共沸,对于共沸体系预测了其共沸点,并与相关文献值进行了比较,结果表明本文方法具有广泛的适用性和良好的预测精度.     

热力学余函数的特性函数——内压能

一、问题的提出 实际气体的性质可以通过实际气体各状态函数对“同温”、“同压”下理想气体各相应状态函数的偏差(即所谓余函数)表示出来.这些余函数均可通过对相应函数的微分方程结合实际气体状态方程从极低压力(P_0)沿定温线积分而得出.然而,在实际应用这些积分式进行计算时,会遇到如下两方面的困难:     

工质热物理性质的计算方法及程序设计

文中就工质物性计算程序中常用的公式法和数据库法进行了讨论 ,并着重介绍了公式法的应用原理和编程方法。以低温工质为例 ,介绍了程序计算模块和界面模块各自的特点和相互关系 ,并分别采用 Fortran和 VC+ +两种语言混合编程的方法 ,实现了程序模块间的连接。此方法为DOS和 Windows不同平台间程序的移植提供了借鉴思路     

氢氟烃二元混合工质的组分分析

气相色谱法是最常用的混合工质组元浓度分析方法。针对氢氟烃二元混合物的特点,本文搭建了气相色谱法混合工质组分分析实验台,测定了9种氢氟烃二元混合物组元质量分数与峰面积百分比的对应关系。讨论了气相色谱法混合工质组分分析的理论方法,比较了2种标准曲线函数模型对实验数据的再现精度,本文提出的校正因子为变量的模型对实验数据的再现性较好,平均绝对偏差小于±0.25%,满足热物性研究对混合物组元成分分析的实验要求。