стивостями.
При його транспортуванні, зберіганні, зрідження та використанні відбуваються тепломассообменні процеси, для розрахунку яких може бути застосований алгоритм на базі рівняння стану Редліха-Квонг в модифікації Соаве [12]
.
Найбільш часто зустрічається завдання фазового рівноваги, коли за заданою тиску p та складом рідкої фази ( N - число компонентів суміші) потрібно визначити температуру суміші Т і склад парової фази.
Розрахунок фазового рівноваги базується на основі рівняння Соаве і вирази для розрахунку коефіцієнта летючості:
де; ,
тут T кр i , p кр i - критична температура і критичний тиск i- го компонента суміші; z m - коефіцієнт стисливості суміші; ? m - молярний об'єм суміші;
; ,
тут OA , OB - коефіцієнти ( OA =+0,4274802327; OB =0,08664035) ;
;
,
тут - приведена температура; ? i - фактор ацентрічності молекул i -го речовини; y i і y j - зміст i -го і j -го компонентів в суміші; k ij - параметр бінарного взаємодії компонентів суміші.
межфазовие рівновага характеризується рівністю р , Т і парціальної летючості окремих компонентів у будь-якій точці систем:
T (1)= T (2) - для кожної фази;
p (1)= p (2) - для кожної фази;
f i (1)= f i (2) - для кожної фази (індекс 1 -пар; індекс 2 - рідина; номера компонентів рівні 1, 2, ..., n ;).
Для бінарної системи пар-рідина можна виразити умови рівноваги і перетворити це рівність у вираз, що містить коефіцієнти летючості та активності:
або.
На рис. 8 зображена блок-схема розрахунку коефіцієнтів рівняння Редліха-Квонг в модифікації Соаве, які використовуються для рішення рівняння (26). Структурно вона виконує три цикли, що залежать від числа компонентів N і складу суміші ().
У блоці 1 здійснюється введення вихідної інформації, що характеризує склад і властивості суміші.
У блоці 2 розраховуються індивідуальні коефіцієнти F i ( F (I) * по рівнянню (29) ), b i ( B (I) ) по (27), а також сумарний параметр b m ( BM ).
Рис. 8. Блок-схема алгоритму розрахунку коефіцієнтів рівняння (26)
У блоках 4 і 5, які структурно входять в цикли по I і по J , розраховуються знаменник і чисельник рівняння (28), а в блоці 8 завершується його рішення визначенням коефіцієнта F m ( FM ), що враховує параметри бінарних взаємодій компонентів суміші. Блоки 3, 6 і 7 організовують розрахункові цикли по I і J по числу компонентів суміші від 1 до N . У блоці 9 проводиться вивід і передача певних величин у відповідні підпрограми і процедури.
На підставі наведеної блок-схеми розроблена і реалізована підпрограма MIXTURE .
При вирішенні алгоритму (26) - (31) розрахунку фазового рівноваги по заданих тиску р та складом рідкої фази (рис. 9) спочатку визначаємо коефіцієнт летючості i -го компонента? i ( FG1 (I) ), а потім склад j -го компонента в паровій фазі () і температуру насичення.
У блоці 1 вводиться вихідна інформація, що характеризує параметри і властивості суміші. Ряд величин, необхідних для розрахунку коефіцієнта стисливості суміші і рішення рівняння (26), визначається за підпрограмі MIXTURE в блоці 2. Це B (I) , BM , F (I) , FM , а в блоці 3 обчислюється комплекс а ( Т ) ( А1 ). У блоці 4 знаходиться комплекс a i ( T ) (< b align="justify"> A (l) ).
Рис. 9. Блок-схема алгоритму розрахунку коефіцієнта летючості i -го компонента
Рішення рівняння (26) здійснюється в блоках 5-9 при реалізації циклів по I і J в межах від 1 до N .
При вирішенні даної задачі фазового рівноваги крім складу парової фази невідома ще й температура системи пар-рідина. У зв'язку з цим при вирішенні алгоритму (26) - (31) необхідно використовувати метод ітерацій.
На рис. 10 показаний фрагмент підпрограми розрахунку рівноваж...
