Недавно просмотренные:





Главная -> Скачать курсовые -> Машиностроение -> Составление численной модели реального газа для расчетов центробежного компрессора

Составление численной модели реального газа для расчетов центробежного компрессора

Содержание

Введение …………………………………………………………………..…….…

3

Глава 1. Газодинамическое проектирование компрессора по методике НЗЛ

1.1 Техническое задание ……………………..………………..………

6

1.2 Компрессор низкого давления без промежуточного охлаждения

8

1.3 Двухсекционный компрессор низкого давления с промежуточным охлаждением ………………………………………...…...

30

1.4 Компрессор высокого давления ……………………………...…...

33

Глава 2. Учет реальности газа по межгосударственному стандарту

2.1 Основные положения ………………………………...……………

37

2.2 Краткое описание …...……...………………………………………

39

2.3 Методы определения коэффициента сжимаемости………….….

44

2.4 Практический анализ …………………………...………………….

47

Глава 3. Учет реальности газа с помощью уравнения Бенедикта-Вебба-Рубина (БВР).

3.1 Основные положения и краткое содержание ………………….…

53

3.2 Практический анализ …………………………...………………….

55

Глава 4. Учет реальности газа с помощью уравнения Битти-Бриджмена (ББ).

4.1 Основные положения и краткое содержание ………………….…

58

4.2 Практический анализ …………………………...………………….

60

Глава 5. Учет реальности газа с помощью уравнения Загорученко

5.1 Основные положения и краткое содержание ………………….…

63

5.2 Практический анализ …………………………...………………….

65

Глава 6. Сравнительный анализ методов учета реальности газов

6.1 Общее сравнение методов ………………...………………………

67

6.2 Сравнительный анализ методов на примере КНД и КВД ………

68

3

Заключение …….………………………………………………………….....

74

Список литературы ……………………………………………………….....

75

Выдержки из текста

Введение.

Реальный газ — газ, который не описывается уравнением состояния идеального газа Клапейрона — Менделеева.

Зависимости между его параметрами показывают, что молекулы в реальном газе взаимодействуют между собой и занимают определенный объём. Состояние реального газа часто на практике описывается обобщённым уравнением Менделеева — Клапейрона.

Чтобы подробнее установить условия, когда газ может превратиться в жидкость и наоборот, простых наблюдений за испарением или кипением жидкости недостаточно. Надо внимательно проследить за изменением давления и объёма реального газа при разных температурах.

Медленно будем сжимать газ в сосуде с поршнем, например сернистый ангидрид (SO2). Сжимая его, мы выполняем над ним работу, вследствие чего внутренняя энергия газа увеличится. Когда мы хотим, чтобы процесс происходил при постоянной температуре, то сжимать газ надо очень медленно, чтобы теплота успевала переходить от газа в окружающую среду.

Выполняя этот опыт, можно заметить, что сначала при большом объёме давление с уменьшением объёма увеличивается согласно закону Бойля — Мариотта. В конце концов, начиная с какого-то значения, давление не будет изменяться, несмотря на уменьшение объёма. На стенках цилиндра и поршня образуются прозрачные капли. Это означает, что газ начал конденсироваться, то есть переходить в жидкое состояние.

Продолжая сжимать содержимое цилиндра, мы будем увеличивать массу жидкости под поршнем и соответственно, будем уменьшать массу газа. Давление, которое показывает манометр, будет оставаться постоянным до тех пор, пока всё пространство под поршнем не заполнит жидкость. Жидкости мало сжимаемы. Поэтому дальше, даже при незначительном уменьшении объёма, давление быстро будет возрастать.

Поскольку весь процесс происходит при постоянной температуре T, кривую, что изображает зависимость давления р от объёма V, называют изотермой. При объёме V1 начинается конденсация газа, а при объёме V2 она заканчивается. Если V > V1 то вещество будет в газообразном состоянии, а при V < V2 — в жидком.

Опыты показывают, что такой вид имеют изотермы и всех других газов, если их температура не очень высокая.

В этом процессе, когда газ превращается в жидкость при изменении его объёма от V1 к V2, давление газа остаётся постоянным. Каждой точке прямолинейной части изотермы 1—2 соответствует равновесие между газообразным и жидким состояниями вещества. Это означает, что при определённых T и V количество жидкости и газа над ней остаётся неизменным. Равновесие имеет динамический характер: количество молекул, которые покидают жидкости, в среднем равняется количеству молекул, которые переходят из газа в жидкость за одно и то же время.

Также существует такое понятие как критическая температура, если газ находится при температуре выше критической (индивидуальна для каждого газа, например для углекислого газа примерно 304 К), то его уже невозможно превратить в жидкость, какое бы давление к нему не прилагалось. Данное явление возникает вследствие того, что при критической температуре силы поверхностного натяжения жидкости равны нулю. Если продолжать медленно сжимать газ при температуре большей критической, то после достижения им объёма, равного приблизительно четырем собственным объёмам молекул, составляющих газ, сжимаемость газа начинает резко падать.

Реальный газ, газ, свойства которого существенно зависят от взаимодействия молекул.

В обычных условиях, когда средняя потенциальная энергия взаимодействия молекул много меньше их средней кинетической энергии, свойства реальных газов незначительно отличаются от свойств идеального газа и к реальным газам применимы законы, установленные для идеального газа.

Отличие свойств реального газа от свойств идеального становится особенно значительным при высоких давлениях и низких температурах, когда начинают проявляться квантовые эффекты.

В модели идеального газа не учитывается собственный объем молекул и силы межмолекулярного взаимодействия. Тщательная экспериментальная проверка газовых законов (закон Бойля-Мариотта, закон Шарля, закон Гей-Люссака) современными методами показала, что эти законы достаточно точно описывают поведение реальных газов при небольших давлениях и высоких температурах. При других условиях наблюдаются значительные отступления от этих законов. Причина заключается в том, что, во-первых, при очень сильном сжатии газов объем незанятого молекулами пространства становится сравним с объемом, занимаемым самими молекулами; а во-вторых, при низких температурах становится заметным взаимодействие между молекулами. Поэтому для описания поведения газа при достаточно больших плотностях (больших давлениях) уравнения состояния идеального газа не пригодны. Наличие сил межмолекулярного взаимодействия, а именно сил отталкивания, действующих на малых расстояниях порядка размеров молекул, и сил притяжения, приводит к сложной зависимости энергии потенциального взаимодействия молекул от расстояния.

Учет реальности газа необходимо проводить при давлениях и температурах свыше критических для отдельно взятого вещества или смеси.

Также при проектировании компрессоров необходимо учитывать реальность газов, так как, при расчете компрессоров по моделям идеального газа возникают сильные отклонения рабочих параметров от рассчитанных, что может привести к невыполнению необходимой технической задачи (недожатию), а также к образованию нестационарных процессов, в том числе – помпажа.

Глава 1: Газодинамическое проектирование компрессора по методике НЗЛ.

1.1 Техническое задание.

В ходе квалификационной работы был спроектирован двухкорпусной компрессор по следующему техническому заданию:

&#61623; Производительность компрессора Q = 4 млн. нм3/сутки

&#61623; Состав сжимаемого газа указан в таблице 1.1.

Схема компрессора приведена ниже:

Литература

[1] ГОСТ 30319.0-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Общие положения

[2] ГОСТ 30319.1-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств природного газа, его компонентов и продуктов его переработки

[3] ГОСТ 30319.2-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение коэффициента сжимаемости

[4] ГОСТ 30319.3-96 Газ природный. Методы расчета физических свойств. Определение физических свойств по уравнению состояния

[5] ISO 6976:1995 International Standard. Natural gas - Calculation of calorific value, density and relative density

[6] Юн Владимир Климентьевич. Докторская диссертация. Основы совершенствования методов проектирования и унификации центробежных компрессоров различного назначения

[7] Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. - Свойства газов и жидкостей 1982

[8] Рис В.Ф. Расчет сжатия реальных газов

[9] В.А. Загорученко Автореферат

О работе

Автор: . Показать все работы автора

19854

Цена: 1200 рублей.

Дисциплина: «Энергетическое машиностроение»

Тема: «Составление численной модели реального газа для расчетов центробежного компрессора»

Тип: «Квалиффикационная работа»

Объем: 77* страниц

Год: 2016

Скачать квалификационную работу

Пароль на скачивание файла (получить пароль):

Укажите результаты вычисления:
3 + 10 =

Продажи полностью автоматические. Пароль выдается сразу после завершения процедуры покупки. Для получения пароля на квалификационную работу «Составление численной модели реального газа для расчетов центробежного компрессора» произведите оплату.
Внимание!!! Работы могут не соответствовать требованиям к оформлению какого-либо конкретного учебного заведения.
Для получения полноценной курсовой или реферата с вашими требованиями сделайте заказ новой работы.

По всем вопросам обращайтесь по почте procom@mail.ru.

Выберите удобный для Вас способ оплаты

Похожие работы:

 

Комментарии:

Текст сообщения:

Ваше имя:

Ваш e-mail:

Укажите результаты вычисления:

1 + 4 =

Составление численной модели реального газа для расчетов центробежного компрессора - Квалиффикационная работа
Number of Queries: 18, Parse Time: 0.14288902282715, 2020-03-21 21:33:26
www.webmoney.ru