Методика работы по измерению коэффициентов диффузии в газах двухколбовым методом
Аннотация
Рассмотрен двухколбовый метод по измерению коэффициентов диффузии в газах в изотермических условиях при атмосферном давлении. Данный метод является классическим квазистационарным методом, который применяется при измерении коэффициентов взаимной диффузии, самодиффузии, термодиффузии, изучении диффузионного бароэффекта в широкой области параметров (давление, температура, концентрация), а также при исследовании многокомпонентной диффузии и неустойчивости механического равновесия в многокомпонентных газовых смесях. Приведена схема установки и представлена конструкция двухколбового аппарата, а также аппарата со смотровыми окнами в колбах и в центральной части диффузионного канала, что позволяло, используя теневой прибор, визуализировать конвективные потоки, возникающие при неустойчивой диффузии. Приведена последовательность проведения эксперимента. Рассмотрено количественное определение состава газовых смесей после диффузии. Показан расчет коэффициентов диффузии и приведен анализ погрешностей при измерении концентраций интерферометром и хроматографом. Обсуждены погрешности в определения геометрических характеристик диффузионного канала и объемов верхней и нижней колб и связанная с ними так называемая «постоянная прибора». Показано определение постоянной прибора с применением либо «абсолютного», либо «относительного» методов. Приведен анализ суммарной погрешности коэффициентов диффузии. Показана принадлежность результатов наблюдений нормальному закону распределения при измерении коэффициентов диффузии системы водород-азот.
Библиографические ссылки
2. Zhavrin Y.I., Kenzhebaeva G.M., Nugmanova Z.N. Izmerenie koefficientov diffuzii v gasach dvuchkolbovym metodom // Matarialy mezhd. konf., posv. 75-letiyu akademika NAN RK Abdildina M.M. – Almaty, 2013. – S. 99. (in Russ)
3. Aytkozhaev A.Z., Zhavrin Y.I., Kosov N.D., Kurmakaev F.Z. (Vodorod + amiak) – azot. Vodorod – (azot + ammiak). Vodorod – azot – metan – ammiak – argon. Effektivnye koefficienty diffuzii v diapazone davleniy 0.2 … 1.0 MPa pri temperature 298 K // Tablitcy RSD zareg. vo VNIC MV Gosstandarta 28.04.1992 g. pod No. GSSSD R 429-92. (in Russ)
4. Kalinin B.A., Loyko A.E., Suetin P.E. Effectivnaya dlina kapillayra v izmereniyach koefficientov vzaimnoy diffuzii gazov metodom dvuch ob’emov // Diffuziya v gazach b zhidkostaych. – Alma-Ata, 1972. – S. 79-85. (in Russ)
5. Zhavrin Y.I., Tarasov S.B., Aytkozhaev A.Z., Belov S.M., Bolotov I.V. Dvuchkolbovyi apparat so smotrovymi oknami dlya issledovaniya diffuzionnogo processa v gasach pri povyshennych lavleniyach // PTE. – 1985. - No. 5. – S. 203-204. (in Russ)
6. Kosov N.D., Novosad Z.I. O graduirovke interferometra Releya // Matematika i fizika. – Alma-Ata, 1966. – Vyp. 2. – S. 252-256.
7. Rabinovich S.G. Pogreshnosti izmereniy. – L.: Energiya, 1978. – 268 s. (in Russ)
8. Pryamye izmereniya s mnogokratnymi nablyudeniyami. Metody obrabotki rezul’tatov nablyudeniy: GOST 8.207-76. – M.: Izd-vo Standartov, 1976. – 10 s. (in Russ)
9. Prikladnaya statistika. Pravila otsenoki anormal’nosti rezul’tatov nablyudeniy: GOST 11.002-73. – M.: Izd-vo Standartov, 1976. – 24 s. (in Russ)
10. Prikladnaya statistika. Pravila opredeleniya otsenok I doveritel’nych granits dlya parametrov normal’nogo raspredeleniya: GOST 11.004-74 (st. SEV 876-78). – M.: Izd-vo Standartov, 1981. – 20 s. (in Russ)
11. Prikladnaya statistika. Pravila proverki opytnogo raspredeleniya s teoreticheskim: GOST 11.006-74 (st. SEV 1190-78). – M.: Izd-vo Standartov, 1981. – 32 s. (in Russ)
12. Zhavrin Y.I. Izotermicheskaya diffuziya v mnogokomponentnych gasovych smesyach: Dis. … doct. fiz.-mat.-nauk. – Alma-Ata, 1993. – 302 s. (in Russ)
13. Aytkozhaev A.Z., Bolotov I.V., Zhavrin Y.I., Kosov N.D., Kurmakaev F.Z. Sistema vodorod-azot-metan. Effektivnye koefficienty diffuzii komponentov pri temperature 298 K v oblasti davleniy 1.0 do 5.0 MPa i kontsentratsiy gasov v ischodnych binarnych smesyach ot 0.1 do 0.9 mol’nych doleyi // Tablitcy RSD zareg. vo VNIC MV Gosstandarta 19.09.1989 g. pod No. GSSSD R 340-89. (in Russ)
14. Aytkozhaev A.Z., Bolotov I.V., Zhavrin Y.I., Kosov N.D., Kurmakaev F.Z. Sistema vodorod-azot-argon. Effektivnye koefficienty diffuzii komponentov pri temperature 298 K v oblasti davleniy 1.0 do 5.0 MPa i kontsentratsiy gasov v ischodnych binarnych smesyach ot 0.1 do 0.9 mol’nych doleyi // Tablitcy RSD zareg. vo VNIC MV Gosstandarta 1990 g. No. GSSSD R 374-90. (in Russ)
15. Zhavrin Y.I., Kosov N.D., Belov S.M., Semidotskaya N.I. O primenenii metoda effectivnych koeffitsientov k opisaniyu diffuzii v mnogokomponentnych gazovych smesyach pri povyshennych davleniyach // Teplomassoperenos v zhidkostyach i gasach. – Alma-Ata, 1982. – S. 3-12. (in Russ)
