Исследование диффузии двух газов, в равной степени разбавленных различными балластными газами

Аннотация

Как жидкие, так и газообразные смеси играют важную роль во многих естественных и искусственных процессах. Это дает возможность всесторонне изучить такие системы в широком спектре применений. Наличие нескольких процессов тепло- и массообмена в газовых смесях без межфазной границы в системе приводит к возникновению термоконцентрационных гравитационных потоков, приводящих к неоднородности плотности среды. В данной работе экспериментально изучена изотермическая диффузия в газовых смесях гелий и метан в неподвижной среде балластных газов пропана и закиси азота при различных давлениях. Показано, что в системах, где два основных газа гелий и метан разбавлялись пропаном, а затем гелий - пропаном, а метан - закисью азота, с повышением давления возникает повторяющееся неустойчивое диффузионное состояние различной интенсивности. Влияние газа-разбавителя на перенос двух основных газов в трехкомпонентной и четырехкомпонентной системах существенно, так как балластный газ может или ускорить, или замедлить, или оставить без изменения диффузионный процесс смешения. Проведенное сравнение между опытными и расчетными данными по теории Стефана-Максвелла показывает заметное отличие между ними.