基于比容平移理论的标准氢PR状态方程

全面准确的热物性数据是氢能研究和深入应用的基础,为提高传统立方型状态方程预测精度的不足,文中选用比容平移理论对Peng-Robinson状态方程的液相比容进行合理修正,通过提出新型比容平移关联式有效地改善了标准氢饱和液相区和超临界区的密度预测精度。计算结果表明:文中所提出体积平移的Peng-Robinson方程与多参数亥姆霍兹状态方程计算精度相当,方程的适用范围为三相点至1 000 K、压力低于100 MPa的区域,并且可合理外推至300 MPa高压区域,计算精度可以满足实际工程应用的需要。

跨接VTSRK方程计算烃类的pVT性质

烃类pVT性质的精细表征对能源动力、化工等领域应用有重要价值,临界区热力性质描述是难点之一.本文建立了烷烃(C1-C20)的跨接比容平移Soave-Redlich-Kwong(SRK)(跨接VTSRK)状态方程,在SRK状态方程的基础上引入了比容平移和跨接方法,以改善饱和液相密度和近临界区域热力学性质的计算精度,方程参数被表达为物质临界参数和偏心因子的函数.比较结果表明,跨接方程对烷烃(C1-C20)饱和蒸气压、饱和气相密度、饱和液相密度的计算平均偏差分别为1.01%、1.83%和0.93%,显著优于原方程,单相区和近临界区的pVT性质计算精度也比原状态方程有较大改善.进一步将方程推广到环烷烃(环丙烷、环戊烷和环己烷)和苯、甲苯的计算,也获得了较好效果,验证了方程的预测能力.

格子Boltzmann模型结合MPR方程模拟流体饱和气液密度

格子Boltzmann伪势能两相模型由于缺少与真实流体相关的物理参数,因此无法实现对某种特定流体的模拟。本文将比容平移后的Peng-Robinson状态方程(MPR)引入模型中,通过状态方程中的无量纲参数偏心因子和临界压缩因子,建立模拟流体与真实流体的关联,使得模型可以区别各种真实流体,并模拟了氩、氧气、烷烃等8种流体在不同温度下的饱和气液相密度。结果表明,MPR和Peng-Robinson方程(PR)的格子Boltzmann两相模型均能很好的描述8种流体的饱和气相密度;而MPR方程能够很好的再现氩、氮气、氧气等非极性流体的饱和液相密度,对于其它流体,MPR方程较PR方程对液相密度的描述有所改进,但仍与实验数据有一定差异。总体上MPR方程能够更好地模拟不同流体的饱和气液相密度。