Комбинированное уравнение состояния метана на основе регулярного уравнения Бендера с масштабной частью явного вида до 50 МПА

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предложено комбинированное уравнение состояния метана в реальных переменных давление p — температура T — плотность r, позволяющее произвести расчет теплоемкостей Cv, Cp, и скорости звука W в явном виде в однофазных состояниях, включая критическую область. Уравнение содержит регулярную часть в форме уравнения Бендера для p(r,T) с 19 коэффициентами, масштабную часть с шестью коэффициентами и кроссоверную функцию явного вида (два коэффициента). Коэффициенты определены по массиву p,r,T-данных СH4 до 30 МПа, данные по Cv, Cp и W не привлекались, кроме зависимости Cv(T) в идеально-газовом состоянии и значения Cv при 100 К на ветви жидкости пограничной кривой. В регулярной области расчетные величины Cv, Cp и W близки к экспериментальным и табличным значениям, в критической области расхождения с табличными величинами не более 5%. Cреднеквадратичная погрешность давления sр = 0.8%, погрешность в Cv не более 5%. Результаты расчетов сравнены с кроссоверными уравнениями состояния для СН4. Сделан вывод о преимуществе предлагаемой модели уравнения состояния для расчетов теплофизических свойств метана.

Об авторах

П. П. Безверхий

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: ppb@niic.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Н. И. Мацкевич

Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН

Email: ppb@niic.nsc.ru
Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. Ernst G., Keil B., Wirbser H., Jaeschke M. // J. Chem. Thermodyn. 2001. V. 33. P. 601. doi: 10.1006/jcht.2000.0740
  2. Syed T.H., Hughes T.J., Marsh K.N., May E.F. // J. of Chem. Eng. Data. 2012. V. 57. No. 12. P. 3573. Dx.doi.org/10.1021/je300762m
  3. Xiong Xiao, Al Ghafri Saif Z.S., Rowland D. et al. // Fuel. 2021. V. 296. 120668. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.120668
  4. Сычев В.В., Вассерман А.А., Загорученко В.А. и др. Термодинамические свойства метана. ГСССД. Серия: Монографии. М.: «Изд. cтандартов», 1979. 348 с.
  5. Friend Daniel G., Ely James F. and Ingham Hepburn // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1988. V. 18. No. 2. P. 583.
  6. Setzmann U., Wagner W. // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1991. V. 20. No. 6. P. 1061.
  7. Sievers U. and Schulz S. // Fluid Phase Equilibr. 1980. V. 5. P. 35. https://doi.org/10.1016/0378-3812(80)80042-2
  8. Bender E. // Amer. Soc. Mech. Engrs. New York: 1970. P. 227.
  9. Bender E. // Cryogenics. 1975. V. 15. P. 667.
  10. Kiselev S.B., Ely J.F. // Fluid Phase Equilibr. 2007. V. 252. P. 57.
  11. Григорьев Б.А., Герасимов А.А., Григорьев Е.Б. // Химия и химическая промышленность. 2010. № 3. C. 52.
  12. Безверхий П.П., Дутова О.С. // Теплофиз. и аэромехан. 2023. Т. 30. № 1. С. 147.
  13. Meshalkin A B., Dutova O. S. // J. of Phys.: Conference Series. 2020. V. 1677. 012171. doi: 10.1088/1742-6596/1677/1/012171.
  14. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Матизен Э.В. // ЖЭТФ. 2009. Т. 136. Вып. 2 (8). С. 311.
  15. Bezverkhii P.P., Martynets V.G., Kaplun A.B. et al. // Int. J. of Thermophys. 2020. V. 41: 2. https://doi.org/10.1007/s10765-019-2576-3.
  16. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Каплун А.Б. et al.// ТВТ. 2017. Т. 55. № 5. С. 706.
  17. Безверхий П.П., Мартынец В.Г., Каплун А.Б. et al.// Там же. 2017. T. 55. № 5. C. 716.
  18. Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 1986. V. 18. P. 739. https://doi.org/10.1016/0021-9614(86)90108-4
  19. Agayan V.A., Anisimov M.A., Sengers J.V. // Phys. Rev. E. 2001. V. 64. 026125.
  20. Градштейн И.С., Рыжик И.М. Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений. М.: Физматгиз, 1962. 1097 с.
  21. Паташинский А.З., Покровский В.Л. Флуктуационная теория фазовых переходов. М.: «Наука», 1982. 382 c.
  22. Haendel G., Kleinrahm R., Wagner W. // J. Chem. Thermodyn. 1992. V. 24. P. 685. https://doi.org/10.1016/S0021-9614(05)80076-X
  23. Klimeck J., Kleinrahm R., Wagner W. // Ibid. 2001. V. 33. P. 251. https://doi.org/10.1006/jcht.2000.0711
  24. Kleinrahm R., Duschek W., Wagner W. // Ibid. 1986. V. 18. P. 1103. https://doi.org/10.1016/0021-9614(86)90158-8
  25. Younglove B.A.// J. of Reseach of NBS (Phys. and Chem.). 1974. V. 78A. № 3. P. 401.
  26. Анисимов М.А., Бекетов В.Г., Воронов В.П. и др. Теплофизические свойства веществ и материалов. М: «Изд-во стандартов», 1982. Вып. 16. C. 124–135.
  27. Jones M.L.; Mage D.T.; Faulkner R.C. et al. // Chem. Eng. Prog. Symp. Ser. 1963. V. 59. No. 44. P. 52.
  28. Roder H.M. // J. of Reseach of NBS (Phys. and Chem.). 1976. V. 80A. No. 5–6. P. 739.
  29. Kasteren H.G., Zeldenrust H. // Ind. Eng. Chem. Fundam. 1979. V. 18. No. 4. P. 339.
  30. Sivaraman A., Gammon B.E. // Gas Research Institute Report. 1986. No. 86-0043.
  31. Straty G.C. // Cryogenics. 1974. V. 14. P. 367.
  32. Ewing M.B., Goodwin A.R.H. // J. Chem. Thermodyn. 1992. V. 24. No. 12. P. 1257. https://doi.org/10.1016/S0021-9614(05)80266-6
  33. Gammon B.E., Douslin D.R. // J. Chem. Phys. 1976. V. 64. P. 203. http://dx.doi.org/10.1063/1.431952
  34. Trusler J.P.M., Zarari M. // J. Chem. Thermodyn. 1992. V. 24. No. 9. P. 973. https://doi.org/10.1016/S0021-9614(05)80008-4
  35. Kurumov D.S., Olchowy G.A., Sengers J.V. // Int. J. Thermophys. 1988. V. 9. No. 1. P. 73.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».