Расчет плотности и молярная масса газожидкостной смеси

[Darbi]

Здравствуйте!

Имеется рабочая среда «технологический газ». Плотность газа 10,2 кг/м3. Плотность жидкости 989 кг/м3.

Температура 65 градусов Цельсия. Давление избыточное 2,31 МПа.

Газожидкостная смесь протекает через трубопровод диаметром 400мм со скоростью 136812 Нм3/ч.

Состав смеси представлен ниже:

 

 

Правильно ли я рассчитываю плотность газожидкостной смеси?

Беру значение расхода жидкости за 1 час (15216 Нм3/ч) и значение расхода газа за 1 час (121596 Нм3/ч) и умножаю на плотность. Потом делю полученную сумму на объем 136812 Нм3/ч.

Р=m/V=(10.2*121596+989*15216)/136812=(1240279+15048624)/136812=119 кг/м3.

Насколько корректен такой расчет?

На картинке также указана молярная масса 12,67

Если по программе осуществляю перевод, то плотность уже совсем другая. В чем подвох?

 

 

Дополнительно попробовал рассчитать плотность смеси через программу.

Указал значения в процентном содержании (правильно ли указал процентное содержание воды?)

 

 

И получил следующий результат. Плотность смеси 12.019 кг/м3

 

 

Какое значение плотности более правдоподобно 119 кг/м3 или 12,019 кг/м3? И в чём я могу ошибаться?

[stearan]

увы, уж придется Вам доверять умной программе, а не Вашим расчетам. её результат на порядок ближе к истине, чем Ваш   
отчасти, конечно, виной хрэновое задание, указывающее воду в норм.кубометрах, когда по условиям Р,Т очевидно, что воды будет в парогазовой фазе лишь малая часть, а основная её часть будет в жидкой фазе. 
но чтобы это увидеть, нужно сначала освоить базовые процессно-инженерные знания и приобрести основные ручно-расчетные навыки, а лишь после учить как грамотно пользоваться хитрыми программами

[Darbi]

В 16.04.2024 в 13:15, stearan сказал:

очевидно, что воды будет в парогазовой фазе лишь малая часть, а основная её часть будет в жидкой фазе. 

я исхожу из того, что плотность воды при рабочей температуре (65 градусов Цельсия) будет все еще достаточно высока. Я согласен, что плотность парогазовой фазы будет на уровне 10...12 кг/м3. Но мне не понятно, почему плотность газожидкостной смеси по программному расчету 12,019 кг/м3.

[stearan]

В 18.04.2024 в 10:26, Darbi сказал:

я исхожу из того, что плотность воды при рабочей температуре (65 градусов Цельсия) будет все еще достаточно высока. Я согласен, что плотность парогазовой фазы будет на уровне 10...12 кг/м3. Но мне не понятно, почему плотность газожидкостной смеси по программному расчету 12,019 кг/м3.

Вам не понятно, а вот Вашей программе явно понятно что нормальные кубометры относятся к парогазовой, но никак не к жидкой фазе. 
нефиг конечно возиться с точными расчетами. вот что можно сделать вручную, вернее в Excel-ную  

- сосчитать число молей: всего 6104, сухого 5425, соответственно воды 679 

- при указанных условиях (Р,Т) равновесная мольная доля воды в парогазовой фазе составит примерно у(Н2О)=0.0108, то бишь в газовой фазе будет сса 59 моль воды, оставшиеся сса 620 молей и составят жидкую фазу с указанной Вам плотностью 989 кг/м3. 

(растворением газов пренебрегаем, что в принципе не есть гут, ибо присутствует СО2, но это уже за пределами ручных расчетов)

переводим моли в кг, делим на плотности, складываем кубометры и снова делим - общую массу на сумму кубометров.

получится вот так вручную 11.9кг/м3. 

программа Ваша насчитала 12кг/м3, и она права, ибо если растворить до равновесия тот самый СО2, то вода станет чуть тяжелее а газа станет меньше  

 

 

 

Изменено 18 Апреля, 2024 в 16:54 пользователем stearan