Температурные зависимости эффективных коэффициентов диффузии для двух многокомпонентных газовых систем, содержащих воздух, водород и некоторые углеводороды
139 73
Ключевые слова:
диффузия, ЭКД, бинарная диффузия, бароэффект, массапереносАннотация
В данной статье представлены расчеты показателей степеней температурных зависимостей эффективных коэффициентов диффузии (ЭКД) газов в двух многокомпонентных смесях, которые в той или иной мере могут использоваться при горении газообразного топлива.
Приведенные схемы расчетов температурных зависимостей ЭКД проведены для интервала температур 298 – 900 К и атмосферного давления. Основными источниками информации по данной работе являлись публикации ряда ученых, а также исследования авторов данной статьи, которые, в свое время, разработали и аттестовали во ВНИЦ МВ Госстандарта СССР таблицы рекомендуемых справочных данных по ЭКД для технически важных диффундирующих многокомпонентных смесей.
Полученные результаты позволяют полнее раскрыть механизм диффузионного процесса в сложных газовых смесях с изменением температуры, дать оценку переносу каждого компонента и суммарного массопереноса в целом. Можно надеяться, что представленные результаты послужат в качестве нового справочного материала.
Библиографические ссылки
1. Косов Н.Д., Жаврин Ю.И., Новосад З.И. Диффузия в многокомпонентных газовых смесях // Теплофизические свойства веществ и материалов. - М.: Изд-во стандартов, 1982, вып. 17. - С. 86-112.
2. Бычков А.Г., Жаврин Ю.И. Температурная зависимость эффективных коэффициентов диффузии некоторых смесей в изотермических и неизотермических условиях // НИИ ЭТФ Каз.ун-т. – Алма-Ата, 1993. – 10 с. Деп. В КазНИИКИ. 15.01.93. № 3985. Ка-93.
3. Жаврин Ю.И., Косов Н.Д., Новосад З.И. Расчет эквимолярной диффузии в многокомпонентных газовых смесях методом эффективных коэффициентов // Диффузия в газах и жидкостях. - Алма-Ата: МВ и ССО КазССР, 1974. - С. 12-19.
4. Жаврин Ю.И., Жаврин В.Ю., Косов В.Н., Поярков И.В. Расчет многокомпонентного массопереноса в двухколбовом аппарате с применением языка программирования DELPHI // Вестник КазНУ, сер. физическая. - 2006, № 2 (22). - С. 73-79.
5. Zhavrin Yu.I., Kosov N.V., Poyarkov I.V., Asembaeva M.K. Fedorenko O.V., Nysanbaeva A.T. Temperature dependences of the effective diffusion coefficients of the component of three-component gas systems, used in the synthesis of ammonia // J. Eng. Phys. Therm. – 2013. – Vol. 86, No. 3. – P. 676-680.
6. Жаврин Ю.И., Косов В.Н., Асембаева М.К., Поярков И.В., Федоренко О.В. Влияние концентрации на температурные зависимости эффективных коэффициентов диффузии // Известия НАН РК, серия физ.-мат. – 2011. – № 3 (277). – С. 41-47.
7. Тирский Г.А. Вычисление эффективных коэффициентов диффузии в ламинарном диссоциированном многокомпонентном пограничном слое // ПММ. - 1969, Вып. 1. - С. 180-182.
8. Wilke C.R. Properties of multicomponent gases // Chem. Eng. Prog. – 1950. – Vol. 46. – P. 95-104.
9. Kaminskii V.A. Special modes of three-component diffusion in gases // Rus. J. Phys. Chem. A. – 2011. – Vol. 85, No. 12. – P. 2203-2208.
10. Zhavrin Y.I., Kosov N.D., Novosad Z.I. Effective diffusion coefficient methods for studying description of non-stationary diffusion in multicomponent gas mixtures // ZhFKh. – 1975. – Vol. 49, No. 3. – P. 706-709.
11. Lightfoot E.N. Transport phenomena and living systems: Biomedical aspects of momentum and mass transport. – London: John Wiley & Sons – Interscience, 1974. – 520 p.
12. Новосад З.И., Косов Н.Д. Эффективные коэффициенты диффузии трехкомпонентных газовых смесей гелия, аргона и углекислого газа // ЖТФ. - 1970. - Т. 40, № 11. - С. 2368-2375.
13. Andrew S.P.S. A simple Method of Measuring Gaseous Diffusion Coefficient // Chem. Eng. Sci. - 1955. – Vol. 4. – P. 269-272.
14. Жаврин Ю.И., Косов Н.Д., Белов С..М., Семидоцкая Н.И. О применении метода эффективных коэффициентов диффузии к диффузии в многокомпонентных газовых смесях при повышенных давлениях // Тепломассоперенос в жидкостях и газах. - Алма-Ата, 1982. - С. 3-12.
15. Калинин Б.А., Лойко А.Э., Суетин П.Е. Эффективная длина капилляра в измерениях коэффициентов взаимной диффузии газов методом двух объемов // Диффузия в газах и жидкостях. – Алма-Ата, 1972. – С. 79-85.
16. Bretsznajder S. Wlasnosci Gazow I Cieczy. – Warsaw: Wydawnictwo Naukovo – Techniczne, 1962.
17. Богатырев А.Ф., Незовитина М.А. Температурная зависимость коэффициентов взаимной диффузии углеводородных газов // Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов: cб. науч. ст. – М: Газпром ВНИИГАЗ, 2014. - № 2 (18) – С. 55-58. - (Науч.-тех. сб. «Вести газовой науки»).
18. Bogatyrev A.F., Nezovitina M.A. The experimental study of temperature dependence of binary diffusion coefficients of gases at different pressures // Int. J. Therm. – 2013. – Vol. 34, No. 11. – P. 2065-2075.
19. Bogatyrev A.F., Nezovitina M.A. Interdiffusion coefficients of gaseous systems // J. Eng. Phys. Therm. – 2012. – Vol. 85, No. 5. – P. 1208-1214.
20. Seleznev V.D., Smirnov V.G. Diffusion of 3-component mixture of gases in 2-bulb system // ZhTekhFiz. – 1981. – Vol. 51, No. 4. – P. 795-800.
21. Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N. Transport Phenomena. – New York: John Wiley & Sons, Inc., 2002. – 688 p.
References
1. N.D. Kosov, Ju.I. Zhavrin and Z.I. Novosad, Teplofizicheskie svojstva veshhestv i materialov, (Moscow: Izd-vo standartov, 1982), pp. 86-112. (in Russ).
2. A.G. Bychkov and Ju.I. Zhavrin Temperaturnaja zavisimost' jeffektivnyh kojefficientov diffuzii nekotoryh smesej v izotermicheskih i neizotermicheskih uslovijah (Alma-Ata: NII JeTF Kaz.un-t, 1993. Dep. V KazNIIKI. 15.01.93. № 3985. Ka-93), 10 p. (in Russ).
3. Ju.I. Zhavrin, N.D. Kosov and Z.I. Novosad, Diffuzija v gazah i zhidkostjah (Alma-Ata: MV i SSO KazSSR, 1974), pp.12-19. (in Russ).
4. Ju.I. Zhavrin, V.Ju. Zhavrin, V.N. Kosov and I.V. Pojarkov, Vestnik KazNU, ser. Fizicheskaja, 2 (22), 73-79, (2006). (in Russ).
5. Ju.I. Zhavrin, V.N. Kosov, I.V. Pojarkov, O.V. Fedorenko and M.K. Asembaeva, Vestnik KazNU, serija fizicheskaja, 1 (36), 71-75, (2011). (in Russ).
6. Ju.I. Zhavrin, V.N. Kosov, M.K. Asembaeva, I.V. Pojarkov and O.V. Fedorenko, Izvestija NAN RK, serija fiz.-mat., 3 (277), 41-47, (2011). (in Russ).
7. G.A. Tirskij, PMM, 1, 180-182, (1969)
8. C.R. Wilke, Chem. Eng. Prog. 46, 95-104, (1950).
9. V.A. Kaminskii, Rus. J. Phys. Chem. A 85, 12, 2203-2208, (2011).
10. Y.I. Zhavrin, N.D. Kosov, Z.I. Novosad, ZhFKh. 49, 3, 706-709, (1975).
11. E.N. Lightfoot Transport phenomena and living systems: Biomedical aspects of momentum and mass transport (London: John Wiley & Sons, Interscience, 1974), 520 p.
12. Z.I. Novosad and N.D. Kosov, ZhTF 40, 11, 2368-2375, (1970). (in Russ).
13. S.P.S. Andrew, Chem. Eng. Sci. 4, 269-272, (1955).
14. Ju.I. Zhavrin, N.D. Kosov, S.M. Belov, N.I. Semidockaja, Teplomassoperenos v zhidkostjah i gazah. (Alma-Ata, 1982), 3-12. (in Russ).
15. B.A. Kalinin, A.Je. Lojko, P.E. Suetin, Diffuzija v gazah i zhidkostjah, (Alma-Ata, 1972), 79-85. (in Russ).
16. S. Bretsznajder, Wlasnosci Gazow I Cieczy, (Warsaw: Wydawnictwo Naukovo – Techniczne, 1962).
17. A.F. Bogatyrev and M.A. Nezovitina, Aktual'nye voprosy issledovanij plastovyh sistem mestorozhdenij uglevodorodov: cb. nauch. st. (Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2014), 2, 18, 55-58. (in Russ).
18. A.F. Bogatyrev and M.A. Nezovitina, Int. J. Therm. 34, 11, 2065-2075, (2013).
19. A.F. Bogatyrev and M.A. Nezovitina, J. Eng. Phys. Therm. 85, 5, 1208-1214, (2012).
20. V.D. Seleznev and V.G. Smirnov, ZhTekhFiz. 51, 4, 795-800, (1981).
21. R.B. Bird, W.E. Stewart and E.N. Lightfoot, Transport Phenomena (New York: John Wiley & Sons, Inc., 2002), 688 p.
2. Бычков А.Г., Жаврин Ю.И. Температурная зависимость эффективных коэффициентов диффузии некоторых смесей в изотермических и неизотермических условиях // НИИ ЭТФ Каз.ун-т. – Алма-Ата, 1993. – 10 с. Деп. В КазНИИКИ. 15.01.93. № 3985. Ка-93.
3. Жаврин Ю.И., Косов Н.Д., Новосад З.И. Расчет эквимолярной диффузии в многокомпонентных газовых смесях методом эффективных коэффициентов // Диффузия в газах и жидкостях. - Алма-Ата: МВ и ССО КазССР, 1974. - С. 12-19.
4. Жаврин Ю.И., Жаврин В.Ю., Косов В.Н., Поярков И.В. Расчет многокомпонентного массопереноса в двухколбовом аппарате с применением языка программирования DELPHI // Вестник КазНУ, сер. физическая. - 2006, № 2 (22). - С. 73-79.
5. Zhavrin Yu.I., Kosov N.V., Poyarkov I.V., Asembaeva M.K. Fedorenko O.V., Nysanbaeva A.T. Temperature dependences of the effective diffusion coefficients of the component of three-component gas systems, used in the synthesis of ammonia // J. Eng. Phys. Therm. – 2013. – Vol. 86, No. 3. – P. 676-680.
6. Жаврин Ю.И., Косов В.Н., Асембаева М.К., Поярков И.В., Федоренко О.В. Влияние концентрации на температурные зависимости эффективных коэффициентов диффузии // Известия НАН РК, серия физ.-мат. – 2011. – № 3 (277). – С. 41-47.
7. Тирский Г.А. Вычисление эффективных коэффициентов диффузии в ламинарном диссоциированном многокомпонентном пограничном слое // ПММ. - 1969, Вып. 1. - С. 180-182.
8. Wilke C.R. Properties of multicomponent gases // Chem. Eng. Prog. – 1950. – Vol. 46. – P. 95-104.
9. Kaminskii V.A. Special modes of three-component diffusion in gases // Rus. J. Phys. Chem. A. – 2011. – Vol. 85, No. 12. – P. 2203-2208.
10. Zhavrin Y.I., Kosov N.D., Novosad Z.I. Effective diffusion coefficient methods for studying description of non-stationary diffusion in multicomponent gas mixtures // ZhFKh. – 1975. – Vol. 49, No. 3. – P. 706-709.
11. Lightfoot E.N. Transport phenomena and living systems: Biomedical aspects of momentum and mass transport. – London: John Wiley & Sons – Interscience, 1974. – 520 p.
12. Новосад З.И., Косов Н.Д. Эффективные коэффициенты диффузии трехкомпонентных газовых смесей гелия, аргона и углекислого газа // ЖТФ. - 1970. - Т. 40, № 11. - С. 2368-2375.
13. Andrew S.P.S. A simple Method of Measuring Gaseous Diffusion Coefficient // Chem. Eng. Sci. - 1955. – Vol. 4. – P. 269-272.
14. Жаврин Ю.И., Косов Н.Д., Белов С..М., Семидоцкая Н.И. О применении метода эффективных коэффициентов диффузии к диффузии в многокомпонентных газовых смесях при повышенных давлениях // Тепломассоперенос в жидкостях и газах. - Алма-Ата, 1982. - С. 3-12.
15. Калинин Б.А., Лойко А.Э., Суетин П.Е. Эффективная длина капилляра в измерениях коэффициентов взаимной диффузии газов методом двух объемов // Диффузия в газах и жидкостях. – Алма-Ата, 1972. – С. 79-85.
16. Bretsznajder S. Wlasnosci Gazow I Cieczy. – Warsaw: Wydawnictwo Naukovo – Techniczne, 1962.
17. Богатырев А.Ф., Незовитина М.А. Температурная зависимость коэффициентов взаимной диффузии углеводородных газов // Актуальные вопросы исследований пластовых систем месторождений углеводородов: cб. науч. ст. – М: Газпром ВНИИГАЗ, 2014. - № 2 (18) – С. 55-58. - (Науч.-тех. сб. «Вести газовой науки»).
18. Bogatyrev A.F., Nezovitina M.A. The experimental study of temperature dependence of binary diffusion coefficients of gases at different pressures // Int. J. Therm. – 2013. – Vol. 34, No. 11. – P. 2065-2075.
19. Bogatyrev A.F., Nezovitina M.A. Interdiffusion coefficients of gaseous systems // J. Eng. Phys. Therm. – 2012. – Vol. 85, No. 5. – P. 1208-1214.
20. Seleznev V.D., Smirnov V.G. Diffusion of 3-component mixture of gases in 2-bulb system // ZhTekhFiz. – 1981. – Vol. 51, No. 4. – P. 795-800.
21. Bird R.B., Stewart W.E., Lightfoot E.N. Transport Phenomena. – New York: John Wiley & Sons, Inc., 2002. – 688 p.
References
1. N.D. Kosov, Ju.I. Zhavrin and Z.I. Novosad, Teplofizicheskie svojstva veshhestv i materialov, (Moscow: Izd-vo standartov, 1982), pp. 86-112. (in Russ).
2. A.G. Bychkov and Ju.I. Zhavrin Temperaturnaja zavisimost' jeffektivnyh kojefficientov diffuzii nekotoryh smesej v izotermicheskih i neizotermicheskih uslovijah (Alma-Ata: NII JeTF Kaz.un-t, 1993. Dep. V KazNIIKI. 15.01.93. № 3985. Ka-93), 10 p. (in Russ).
3. Ju.I. Zhavrin, N.D. Kosov and Z.I. Novosad, Diffuzija v gazah i zhidkostjah (Alma-Ata: MV i SSO KazSSR, 1974), pp.12-19. (in Russ).
4. Ju.I. Zhavrin, V.Ju. Zhavrin, V.N. Kosov and I.V. Pojarkov, Vestnik KazNU, ser. Fizicheskaja, 2 (22), 73-79, (2006). (in Russ).
5. Ju.I. Zhavrin, V.N. Kosov, I.V. Pojarkov, O.V. Fedorenko and M.K. Asembaeva, Vestnik KazNU, serija fizicheskaja, 1 (36), 71-75, (2011). (in Russ).
6. Ju.I. Zhavrin, V.N. Kosov, M.K. Asembaeva, I.V. Pojarkov and O.V. Fedorenko, Izvestija NAN RK, serija fiz.-mat., 3 (277), 41-47, (2011). (in Russ).
7. G.A. Tirskij, PMM, 1, 180-182, (1969)
8. C.R. Wilke, Chem. Eng. Prog. 46, 95-104, (1950).
9. V.A. Kaminskii, Rus. J. Phys. Chem. A 85, 12, 2203-2208, (2011).
10. Y.I. Zhavrin, N.D. Kosov, Z.I. Novosad, ZhFKh. 49, 3, 706-709, (1975).
11. E.N. Lightfoot Transport phenomena and living systems: Biomedical aspects of momentum and mass transport (London: John Wiley & Sons, Interscience, 1974), 520 p.
12. Z.I. Novosad and N.D. Kosov, ZhTF 40, 11, 2368-2375, (1970). (in Russ).
13. S.P.S. Andrew, Chem. Eng. Sci. 4, 269-272, (1955).
14. Ju.I. Zhavrin, N.D. Kosov, S.M. Belov, N.I. Semidockaja, Teplomassoperenos v zhidkostjah i gazah. (Alma-Ata, 1982), 3-12. (in Russ).
15. B.A. Kalinin, A.Je. Lojko, P.E. Suetin, Diffuzija v gazah i zhidkostjah, (Alma-Ata, 1972), 79-85. (in Russ).
16. S. Bretsznajder, Wlasnosci Gazow I Cieczy, (Warsaw: Wydawnictwo Naukovo – Techniczne, 1962).
17. A.F. Bogatyrev and M.A. Nezovitina, Aktual'nye voprosy issledovanij plastovyh sistem mestorozhdenij uglevodorodov: cb. nauch. st. (Moscow: Gazprom VNIIGAZ, 2014), 2, 18, 55-58. (in Russ).
18. A.F. Bogatyrev and M.A. Nezovitina, Int. J. Therm. 34, 11, 2065-2075, (2013).
19. A.F. Bogatyrev and M.A. Nezovitina, J. Eng. Phys. Therm. 85, 5, 1208-1214, (2012).
20. V.D. Seleznev and V.G. Smirnov, ZhTekhFiz. 51, 4, 795-800, (1981).
21. R.B. Bird, W.E. Stewart and E.N. Lightfoot, Transport Phenomena (New York: John Wiley & Sons, Inc., 2002), 688 p.
Загрузки
Как цитировать
Zhavrin, Y., Moldabekova, M., Asembaeva, M., Fedorenko, O., & Mukamedenkyzy, V. (2017). Температурные зависимости эффективных коэффициентов диффузии для двух многокомпонентных газовых систем, содержащих воздух, водород и некоторые углеводороды. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), 62(3), 17–23. извлечено от https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/554
Выпуск
Раздел
Теплофизика и теоретическая теплотехника
