ості (35) або
, (56)
де h 0 - висота одиниці переносу, м; h 0 y , h 0 x - висоти одиниць перенесення в паровій і рідкій фазах, м; G п - витрата пари, кг/с;- Витрата рідини, кг/с.
При цьому для колон з контактними пристроями плівкового типу висота одиниць перенесення в паровій фазі
, (57)
а в рідкій фазі
, (58)
де d е - еквівалентний діаметр каналу насадки, м; Re y , Re x - числа Рейнольдса; Pr y , Pr x - числа Прандтля;- Дифузійні числа Нуссельта для парової та рідкої фаз; ? ін - приведена товщина плівки рідини, м.
З достатньою для інженерних розрахунків точністю дифузійні числа Нуссельта можна оцінити по співвідношеннях [13]:
. (59)
4. Визначення параметрів теплофізичних властивостей суміші
У кріогенних системах і установках як робочих речовин широко застосовуються суміші в газоподібному, пароподібному і рідкому станах.
При визначенні параметрів, що характеризують теплофізичні властивості сумішей, близьких за властивостями до ідеальних, часто використовують принцип адитивності. Так, термічні та калоріческіе параметри можуть бути знайдені з наступних співвідношень:
,
де h i , - питомі ентальпія і ізобарна теплоємність чистих речовин i - го компонента при температурі і тиску суміші; y i - молярна частка i - го компонента в парі.
Вираз (60) в діапазоні наведених температур компонентів суміші (? i ? 0,9) можна застосувати і для обчислення з достатньою точністю ентальпії рідкої суміші.
Принцип адитивності може бути використаний також і для розрахунку інших параметрів [8, 12, 35]. Наведемо формули для обчислення деяких з них.
Молярна маса суміші:
в паровій фазі
;
в рідкій фазі
,
де? i - молярні маси чистих компонентів; x i - молярна частка i - го компонента в рідині.
Щільність суміші:
в па?? овой фазі
;
в рідкій фазі
,
де - щільність пари і щільність рідини чистих компонентів.
Кінематична в'язкість газоподібної суміші
,
де? i - кінематична в'язкість чистого i -го компонента при температурі суміші.
Динамічна в'язкість суміші зріджених газів може бути наближено обчислена за висловом
,
де? i - в'язкість чистої речовини i -го компонента.
Теплопровідність газоподібних або рідких сумішей компонентів може бути визначена по рівнянню
,
де? i - теплопровідність чистого речовини i -го компонента.
Для суміші H2 і Чи не чи водню і гелію з іншими газами розрахунок теплопровідності рекомендується проводити за формулою
,
де a - коефіцієнт, залежить від молярної частки легколетучего компонента в суміші [8].
Теплопровідність суміші, що складається з полярних і неполярних компонентів або з речовин з сильно розрізняються дипольними моментами, може бути обчислена за допомогою рівняння
,
де - Сума молярних часток полярних компонентів.
Поверхневий натяг рідкої суміші при тиску, близькому до атмосферного, знаходять по рівнянню
,
де? i ,? k - поверхневий натяг чистих компонентів суміші; x i , x k - молярні частки компонентів.
У випадку, коли тиск суміші вище атмосферного,
,
де? i - парахор i -го компонента.
При визначенні параметрів, що характеризують властивості реальних сумішей, знаходить застосування метод, заснований на принципі відповідних станів [35]. При цьому для підвищення точності розрахунків, поряд з наведеними тиском і температурою, використовують ще фактор ацентрічності?, Який для більшості основних чистих кріогенних робочих речовин (див. Табл. 1) має невелике числове значення. Складність застосування принципу відповідних станів для суміші полягає у визначенні її справжніх критичних параметрів. У зв'язку з цим користуються поняттям псевдокрітіческіх параметрів, які визначають як суму добутків молярної частки компонента на параметр. Зазначений прийом, званий правилом Кея, записується так:
,
де T Кp i - критична температура i -го компонента.
Найбільш просте правило, що забезпечує отримання цілком задовільних результатів розрахунку...
