Термодинамические процессы применительно к газовым вагранкам. Черный А.А. - 7 стр.

нии температуры минимальное α становится еще меньше (при Т=12000К
αmin=0,25).
      Так как конверсия метана, в том числе и каталитическая, проводится,
как правило, при температурах выше 10000К, то можно полагать, что в про-
дуктах реакции С – графит отсутствует.
      В первом приближении можно пренебречь также присутствием в про-
дуктах равновесного метана. При α=0,3 и Т=12730К в продуктах реакции со-
держится до 2% СН4. Однако эта величина резко увеличивается при умень-
шении температуры: при Т=8000К и α=0,3 (в метано - кислородных смесях)
содержание СН4 достигает 40%; при Т=10000К и тех же условиях – до 6-7%.

           2. Корректировка отклонения состояния газа от идеального

      Существуют различные уравнения состояния, позволяющие корректи-
ровать отклонения от законов для идеального газа: Ван-дер-Ваальса, Бертло,
Битти-Бриджмена, Хиршфельдера. Последнее наиболее применимо при вы-
соких температурах и давлениях.
      Для однокомпонентного чистого газа соотношение между Р,V, T мож-
но получить из уравнения:
             ⎛    b  c   d     ⎞
      PV = RT⎜ 1 + + 2 + 3 +...⎟ ,                                    (12)
             ⎝ V V      V      ⎠
    где b, c, d – вириальные коэффициенты.
    Приведенное уравнение в форме (12) к газовым смесям не применимо.
Хиршфельдер вычислил константы уравнения состояния продуктов горения,
имеющего вид уравнения Ван-дер-Ваальса:
      PV     b 0,625b 2 0,2869 b 3 0,1928b 4
         = 1+ +     2
                       +     3
                                  +     4
                                             ,                        (13)
      RT     V    V        V          V
     которое при больших плотностях переходит в предельную форму:
                       −1
   ⎡              1
                    ⎤
PV ⎢          ⎛ ⎞ 3⎥
                b
  = 1 − 0,6962⎜ ⎟     .                                               (14)
RT ⎢          ⎝ V⎠ ⎥
   ⎣                ⎦
     Таким образом Хиршфельдер, учитывая поправку на собственный объ-
ем молекул b, не принимает во внимание силы притяжения между молекула-
ми (поправка а). В диапазоне температур горения (1500 – 50000К) значение b
почти не зависит от температуры и принимается постоянным.
     Значение b для индивидуальных газов определяются из теоретического
рассмотрения молекулярных сил. Для газовых смесей при умеренных давле-
ниях b можно вычислить из рассмотрения аддитивности чистых газов с уче-
том их молярной доли Xi
      b = ∑ xi bi .                                                   (15)
     При составлении системы уравнений для термодинамических расчетов
неидеальность индивидуальных компонентов и смесей продуктов сказывает-

                                    7