Таблица 5
Последовательность приготовления трехкомпонентной смеси повышенного
давления при
Т
= 290
K
Компоненты
)
Азот Кислород Аргон
Смесь
1.
Исходные данные
1.1.
Гидравлический объем смесительного баллона,
V
Σ
,
м
3
0,05
1.2.
Заданное количество готовой смеси,
m
Σ
,
кг
6
1.3.
Плотность смеси,
ρ
Σ
=
m
Σ
/
V
Σ
,
кг/м
3
120
1.4.
Требуемая объемная концентрация
смеси,
у
i
, %
78,11 20,96 0,93
100
2.
Определение массы компонентов (гравиметрический метод)
2.1.
Молекулярная масса компонентов,
μ
i
,
кг/кмоль
28,01
32 39,95
28,96
2.2.
Кажущаяся молекулярная масса смеси,
μ
Σ
=
у
N2
μ
N2
+
у
О
2
μ
О
2
+
+
у
Ar
μ
Ar
,
кг/кмоль
2.3.
Массовая концентрация компонен-
тов,
c
i
=
y
i
μ
i
μ
Σ
, %
75,56 23,16 1,28
100
2.4.
Масса компонентов в составе сме-
си,
m
i
=
у
i
m
Σ
,
кг
4,533 1,390 0,077
6,0
3.
Вычисление давлений компонентов (манометрический метод)
3.1.
Плотность компонентов,
ρ
i
, (
при
условии, что каждый из них помеща-
ется в баллоне отдельно
V
Σ
)
,
кг/м
3
90,67 27,79 1,54
3.2.
Давление компонентов согласно
справочным данным для чистых ве-
ществ при
ρ
i
и
Т
= 290
K,
р
i
,
бар
77,589 20,639 0,929
3.3.
Расчетное давление смеси,
р
Σ
=
р
N
2
+
р
О
2
+
р
Ar
,
бар
99,157
3.4.
Последовательность подъема дав-
ления в смесительном баллоне, бар
Аргон
I – 0,929
Кислород + Аргон
(20,639
+ 0,929)
II – 21,568
Азот + Кислород + Аргон
(77,589
+ 20,639 + 0,929)
III – 99,157
Проверка: фактическая плотность воздуха по справочным данным для расчетного
давления
р
Σ
= 99
,
157
бар и
Т
= 290
K составляет
ρ
т
Σ
= 120
,
85
кг/м
3
[6].
Отклонение
от плотности
ρ
Σ
(
см. п. 1.3) составляет 0,71 %.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
51