ю рідини
На рис. 1.28 показані процеси розширення робочої речовини в парожідкостная детандере (1-2) і ізоентропного стиснення (1? - 2?). В обох випадках стоїть завдання визначення параметрів стану робочого речовини в кінці процесів для випадку, коли задані початкові тиск р н і температура Т н, кінцевий тиск р до і ізоентропний ККД hs.
Рис. 1.28. Схема розрахунку параметрів в кінці процесів розширення в детандері (1-2) і ізоентропного стиснення
У першому випадку за відомими параметрами р н і Т н знаходимо ентальпію h н і ентропію s н, а за значенням р до за допомогою процедури FAZA2 (PK) - температуру кипіння Т кіп, ентальпію h L і h G, ентропію s L і s G на прикордонних кривих області двофазного стану. Далі по відомим значенням s н, s L, s G визначаємо положення точки 2 s, а по заданому значенню ККД (CPD) - істинне стан робочого речовини в кінці розширення (рис. 1.29).
Рис. 1.29. Підпрограма розрахунку параметрів після розширення в детандері
Для визначення стану робочої речовини в кінці ізоентропного стиснення застосовуємо процедуру SCONST (PH, TH, PK, K) - рис. 1.30.
Рис. 1.30. Підпрограма розрахунку параметрів після ізоентропного стиснення
За цією процедурою знаходимо значення ентальпії та ентропії в точці 1? і визначаємо температуру
.
Оскільки показник k в залежності від області стану може відрізнятися від прийнятого первісного значення, знайдене значення температури Тs є першим наближенням, яке в подальшому уточнюється в результаті рішення методом половинного ділення рівняння SН - Sк=0.
Часто при проведенні обчислювальних експериментів виникає необхідність розрахунку температури робочої речовини за відомими значеннями тиску і ентальпії, для цього може бути використана процедура TH (P, H, N) - рис. 1.31.
Рис. 1.31. Підпрограма розрахунку температури робочої речовини за відомими значеннями тиску і ентальпії
При моделюванні теплових і гідродинамічних процесів необхідно мати інформацію про транспортні властивостях робочих речовин - в'язкості і теплопровідності. Теплопровідність може бути знайдена по полиному, отриманому при апроксимації експериментальних даних,
. (1.14)
Реалізація рішення полінома (1.14) приводиться в процедурі FLA (RO, T) - рис. 1.32.
Рис. 1.32. Підпрограма розрахунку теплопровідності
На рис. 1.32 FLA - теплопровідність, Вт/(м? К).
Динамічну в'язкість розраховуємо по наступному рівнянню:
. (1.15)
Складові рівняння (1.15) обчислюємо за формулами
; (1.16)
. (1.17)
Для визначення динамічної в'язкості по рівняннях (1.15) - (1.17) в програмі передбачена процедура FMU (RO, T) - рис. 1.33.
Рис. 1.33. Підпрограма розрахунку динамічної в'язкості
На рис. 1.33 FMU - динамічна в'язкість, Па? С.
. Розрахунок параметрів стану суміші
Для розробки розрахункової системи визначення параметрів багатокомпонентної суміші може бути використано модифіковане рівняння Редліха-Квонг, яке дозволяє отримати достатню збіжність результатів розрахунку з експериментальними даними для углеводородсодержащих сумішей, особливо для зрідженого природного газу.
Рівняння Редліха-Квонг для сумішей в модифікації Соаве має вигляд [12]
, (1.18)
де zm - коефіцієнт стисливості для суміші; Jm - молярний об'єм суміші, м3/кмоль; WA і WB - прості числа (WA=+0,4274802327; WB=0,086640350);
, (1.19)
тут yj - молярна частка j-го компонента;
; (1.20)
Mj - молярна маса компонента суміші.
Коефіцієнт Fm враховує параметри бінарних взаємодій компонентів суміші і, згідно модифікації Соаве, визначається як
, (1.21)
де i, j (i-й і j-й) - парні компоненти суміші;- Параметр бінарного взаємодії компонентів; Fi, Fj - коефіцієнти компонентів, які визначаються за рівнянням
, (1.22)
тут - фактор ацентрічності молекул речовини.
На базі алгоритму (1.1) і виразів (1.18) - (1.22) розроблені блок-схеми розрахунку коефіцієнта стисливості, тиску і щільності суміші.
На рис. 1.34 показана блок-схема розрахунку коефіцієнтів рівняння (1.18).
Рис. 1.34. Блок-схема алгоритму розрахунку коефіцієнтів рівняння (1.18)
Структурно в блок-схемі реалізовані три цикли, що дозволяють визначити суми, що залежать від числа компонентів N і складу суміші,
.
У блоці 1 здійснюється введе...
