Основные физические свойства газа

Страницы работы

Содержание работы

1.3. Основные физические свойства газа

При расчете некоторых свойств газов, а также производительности и пропускной способности газопроводов различают следующие условия состояния  газа:

         - нормальные условия:  температура - 00С, давление - 0,101325 МПа (760 мм рт. ст.);

         - стандартные условия 20оС:  температура – 200С, давление - 0,101325 МПа (760 мм рт. ст.);

- стандартные условия 15оС:  температура – 150С, давление - 0,101325 МПа (760 мм рт. ст.).

Например, плотность воздуха при различных условиях равна:

rВ0 =1,293 кг/м3 ( 0 0С, 760 мм рт. ст.);

rВ20 =1,206 кг/м3 ( 20 0С, 760 мм рт. ст.);

rВ15 =1,225 кг/м3 ( 15 0С, 760 мм рт. ст.).

В расчетах достаточно часто пользуются понятием  относительной плотности, т.е. отношением плотности газа к плотности воздуха при одних и тех же условиях

                                                                         (1.1)

Плотность газа при нормальных условиях может быть определена по его молярной массе  М

                                    ,                               (1.2)

где  М - молярная масса, кг/кмоль;  22,41 - объем, который занимаемый 1 кмоль газа при нормальных условиях, м3/кмоль.

Приведение плотности, объема и расхода газа к стандартным условиям выполняется по следующим зависимостям

 ;;,

где  Р и Рстабсолютные давления; Т и Тст – абсолютные температуры газа; Z и Zст – коэффициенты сжимаемости газа соответственно при двух состояниях.

Плотность смеси газов подчиняется закону аддитивности

                                    ,                             (1.6)

где   - молярная (мольная @ объемная) концентрация, ri - плотность I- го компонента (табл. 1.3).

Газовая постоянная  зависит от состава газовой смеси и определяется по формуле( н×м/(кг×К) )

                                    ,                                    (1.7)

где  - универсальная газовая постоянная,

         Средние псевдокритические температура и давление смеси также подчиняются закону аддитивности

  (1.8)                    (1.9)

где Ткр i и Ркр i - абсолютные критические температура и давление компонентов смеси.

Критическим давлением называется такое давление, при котором и выше которого повышением температуры нельзя испарить жидкость.

         Критическая температура – это такая температура, при которой и выше которой при повышении давления нельзя сконденсировать пар.

Таблица 1.3

Физические свойства компонентов, входящих в состав природных газов

Параметр

Метан

СН4

Этан

С2Н6

Пропан

С3Н8

Н-Бутан

С4Н10

И-Бутан

С4Н10

н-Пентан

С5Н12

Молярная масса, кг/кмоль

16.04

30.07

44.09

58.12

58.12

72.15

Плотность, кг/м3:

  при  00С и 0,1013 МПа

  при 200С и 0,01013 МПа

0.717

0.669

1.356

1.264

2.010

1.872

2.307

2.519

2.673

2.491

3.457

3.228

Вязкость:

Динамическая  m ×10-7, Па×с

  при  00С и 0,1013 МПа

  при 200С и 0,01013 МПа

Кинематическая  n ×106, м2

 при  00С и 0,1013 МПа

  при 200С и 0,01013 МПа

1.020

1.102

14.24

16.18

0.880

0.940

6.35

7.28

0.770

0.820

3.70

4.26

0.690

0.760

2.45

2.95

Критические параметры газа:

  темпаратура, К

  давление, МПа

190.68

4.52

305.75

4.88

370.00

4.34

425.17

3.75

460.90

3.29

Газовая постоянная,

Дж/(кг×К)

518.57

276.64

188.68

143.08

115.23

Теплота сгорания, кДж/м3

(при 00С и 0,1013 МПа):

  высшая

  низшая

39830

35880

70370

64430

100920

92930

133890

123680

131800

121750

158360

146230

Теплоемкость  ср,

кДж/(кг×К) при 00С

2.167

1.650

1.430

1.590

1.590

         Продолжение табл. 1.3

Параметр

Азот

N2

Водо-род

Н2

Окись углеро-да

СО

Двуо-кись уг-лерода

СО2

Воздух (без

СО2)

Серо-водород Н2S

Молярная масса, кг/кмоль

28.02

2.016

44.01

64.07

28.96

34.02

Плотность, кг/м3:

  при  00С и 0,1013 МПа

  при 200С и 0,01013 МПа

1.2505

1.1651

0.0899

0.0837

1.2500

1.1651

1.9768

1.8423

1.2928

1.2050

1.5392

1.4338

Вязкость:

Динамическая  m ×10-7, Па×с

  при  00С и 0,1013 МПа

  при 200С и 0,01013 МПа

Кинематическая  n ×106, м2

 при  00С и 0,1013 МПа

  при 200С и 0,01013 МПа

1.71

1.84

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

1.40

1.65

-

-

1.745

1.822

-

-

1.23

-

-

-

Критические параметры газа:

  темпаратура, К

  давление, МПа

126.26

3.45

33.30

1.32

133.00

3.44

304.26

7.28

132.65

3.777

373.60

8.89

Газовая постоянная,

Дж/(кг×К)

296.75

4124.7

296.94

188.97

292.70

115.23

Теплота сгорания, кДж/м3

(при 00С и 0,1013 МПа):

  высшая

  низшая

-

-

12762

10798

12636

10649

-

-

-

-

25708

23698

Теплоемкость  ср,

кДж/(кг×К) при 00С

1.058

-

-

0.816

1.005

0.993

В соответствии с нормами технологического проектирования [ ] псевдокритические параметры природного газа могут быть определены по известной плотности  rст газовой смеси

Похожие материалы

Информация о работе