ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Расчет давления и состава жидкости из "Машинный расчет парожидкостного равновесия многокомпонентных смесей" По программе BUBL Р производится расчет давления и состава паровой фазы по заданной температуре и известному составу жидкой фазы. Несмотря на то что, как и при вычислении температуры кипения, приходится решать системы из (N + 1) уравнений, расчетная схема может быть значительно упрощена. Основанием для этого является тот факт, что температура, к изменению которой система наиболее чувствительна, известна. [c.64] Для расчета по этой программе совсем не нужен двойной итерационный цикл удовлетворительную сходимость решения обеспечивает обычный метод последовательных приближений. Хотя в процессе решения определяются две различные переменные — давление и состав пара, которые оцениваются по двум различным критериям, почти всегда справедливо утверждение, что при согласовании по одному из них достигается согласование и по другому. Еще одним преимуществом расчета равновесия в изотермических условиях является то, что не требуется проведение интерполяции и каких-либо приемов поиска решения сходимость обеспечивается простой итерацией. [c.64] На рис. V-3 представлена блок-схема программы BUBL Р. Исходные данные вводятся подпрограммой ввода, задается начальное приближение по давлению, а коэффициенты фугитивности компонентов паровой фазы полагаются равными единице. Решение не зависит от принятого начального давления, последнее незначительно влияет и на скорость сходимости. Однако в качестве начального значения нельзя задавать нулевое или слишком высокое (надкритическое) давление. При проведении расчетов начальное давление обычно полагалось равным одной атмосфере. [c.64] Это значит, что сумма концентраций компонентов в жидкой фазе не будет равна единице ни при каком давлении. Такая ситуация обычно возникает в том случае, когда система содержит два или более компонентов со значительно отличающимися летучестями и когда значение истинного равновесного давления сравнительно велико. По-видимому, отсутствие решения можно объяснить тем, что корреляционные соотношения, хотя и незначительно, но отличаются от модели истинного термодинамического состояния системы. [c.67] Существует два источника ошибки использование приближенных соотношений для расчета вириальных коэффициентов и неадекватность аналитической формы уравнения Вильсона, предлагаемой для расчета коэффициентов активности неконденсирующихся компонентов. В первом случае определение больших значений концентраций л1алолетучего компонента по малым концентрациям этого компонента в паровой фазе чрезвычайно чувствительно к величине второго вириального коэффициента. Во втором случае большие отклонения от идеальности жидкой фазы могут неадекватно оцениваться при большой летучести компонентов. В результате этого мольные концентрации компонентов жидкой фазы оказываются неоправданно заниженными, поэтому не может быть получено, физически реализуемое давление, которое увеличило бы сумму концентраций до единицы. Оказывается, что при увеличении давления SUMX в конечном счете проходит через максимум вследствие быстрого уменьшения коэффициента фугитивности малолетучего компонента. В программе предусмотрен контроль на случай подобной ситуации для того, чтобы прекратить дальнейшие расчеты и вывести наилучшее возможное приближение. [c.67] К счастью, указанные трудности при работе с программой DEW Р возникают нечасто, В большинстве случаев решение достигается достаточно быстро. Однако следует воздерживаться от использования программы DEW Р для расчета систем, содержащих компоненты с сильно отличающимися критическими температурами, т. е. ширококипящих смесей, когда равновесное давление системы достаточно высоко. Иными способами нельзя избежать указанных трудностей. [c.67] Блок-схема программы DEW Р представлена на рис. V-4. После ввода исходных данных задается начальное приближение по давлению и все коэффициенты активности компонентов полагаются равными единице. Как и в предыдущих программах, давление задается произвольно низким, но не равным нулю. [c.67] Ацетон, Метанол Вода. . [c.69] К счастью, тот факт, что решения не существует, может быть легко установлен дальнейшие расчеты в этом случае прекращаются. Результаты нанлучшего приближения (т. е. с наименьшим отклонениел суммы концентраций от единицы) нормализуются для того, чтобы привести сумму концентраций к единице, и печатаются. В этом случае программа печатает также информацию о причине преждевременного окончания расчетов. [c.71] Как и в других основных программах, при серийных вычислениях в качестве начальных данных последующих расчетов можно использовать конечные результаты предыдущих. Однако если предыдущий расчет был несходящимся, то давление для последующих расчетов уменьшается. [c.71] Несмотря на то что используется двойной итерационный цикл, программа работает очень быстро. Более полное описание программы можно найти в главе VII. [c.71] Сравнение экспериментальных и расчетных данных, полученных по программам BUBL Т, DEW Т, BUBL Р и DEW Р соответственно, представлено в табл. 10—13. Расчеты проводились по уравнению Вильсона с использованием данных о свойствах чистых компонентов и равновесных данных для соответствующих бинарных систем. [c.71] Вернуться к основной статье