1. Методика расчета

Расчет указанных ТФХ может быть произведен в следующей последовательности.

1. Составляется таблица необходимых физических констант компонентов по данным справочника [18]. Для удобства пользования составленной таблицей и проведения дальнейших расчетов каждому компоненту газовой смеси может быть присвоен свой номер, а сами физические константы компонентов следует при этом проиндексировать соответствующими номерами:

Таблица 2.1 Исходные данные

Физические характеристики компонентов газовой смеси

Номер компонента, i	Компонент газовой смеси	Массовая доля g	, кг/кмоль
1	O2	0,2	28
2	N2	0,3	32
3	CO2	0,5	44

2. Вычисляется кажущаяся молярная масса газовой смеси по формуле:

μ_см =

После подстановки имеем

3. Вычисляются объемные доли компонентов газовой смеси по формуле:

После подстановки числовых значений имеем

Проверяется условие :

4. Вычисляются парциальные давления компонентов газовой смеси по формуле с точностью до двух знаков после запятой:

p_i = r_ip [МПа].

После подстановки имеем:

p₁ = 0,26181,2 МПа  0,31 МПа;

p₂ = 0,13531,2 МПа  0,16 МПа;

p₃ = 0,60291,2 МПа  0,72 МПа.

5. Составляются таблицы из близлежащих по температуре и давлению ТФХ компонентов газовой смеси для проведения интерполяции (по данным справочника [18]).

Таблица 2.2 - ТФХ кислорода при Т = 900 К

р, Мпа	z	c , Дж/(кг·К)	η·10 , Па·с	c , Дж/(кг·К)
1	1,0027	1072	455	812
2	1,0054	11074	455,4	812

Таблица 2.3 - ТФХ азота при температуре Т = 900 К

p, МПа	z	c , Дж/(кг·К)	η·10 , Па·с	c , Дж/(кг·К)
1	1,0037	1147	382,9	849
2	1,0075	1007,5	383,2	850

Таблица 2.4 - ТФХ диоксида углерода при Т = 900 К

р, Мпа	z	c , Дж/(кг·К)	η·10 , Па·с	c , Дж/(кг·К)
1	1,0016	1206	380,8	1015
2	1,0032	1209	381,8	1016

6. Формула линейной одномерной интерполяции в этом случае примет вид:

где Y – значение искомой ТФХ компонента газовой смеси при парциальном давлении p ( );

p_м – ближайшее меньшее табличное значение давления;

р_б – ближайшее большее табличное значение давления;

Y_м – табличное значение ТФХ при давлении p_м;

Y_б – табличное значение ТФХ при давлении р_б.

7. Вычисляется фактор сжимаемости смеси:

z 0,2618·1,00093+ 0,1353·1,0005 + 0,6029·1,00158 = 1,0014.

8. Вычисляется плотность смеси:

9.Вычисляется динамическая вязкость газовой смеси по формуле (2.4), которая в общем случае при n = 4 имеет вид:

где

В принятых индексах формула преобразуется в следующий вид:

где

Коэффициенты _ij при этом принимают вид:

После подстановки коэффициенты _ij принимают значения:

φ₁₂ =

и далее аналогично,подставляя значения η_i, η_j, μ_i, μ_j в предыдущую формулу получаем:

φ₁₁ = 1; φ₁₂ = 0,98; φ₁₃ = 1,245; φ₂₁ = 1,019; φ₂₂ = 1; φ₂₃ = 1,283; φ₃₁ = 0,788;

φ₃₂ = 0,781; φ₃₃ = 1.

10. Вычисляется коэффициент кинематической вязкости смеси:

.

11. Вычисляется удельная изобарная теплоемкость смеси по формуле:

= 0,3·1, 1471 + 0,2·1, 0722

+ 0,5·1, 2063 = 1,162

12. Вычисляется удельная изохорная теплоемкость смеси по формуле:

= 0,3·0, 8491 + 0,2·0, 812

• 0,5·0, 0151 = 0,925

13. Вычисляется показатель адиабаты газовой смеси:

k_см =

В итоге получают ТФХ смеси:

- плотность смеси;

- динамическая вязкость смеси;

- кинематическая вязкость смеси;

k_см =1,256 - коэффициент теплопроводности смеси;

- удельная изобарная теплоемкость смеси;

С =925 - удельную изохорную теплоемкость среды, Вт·с/(кг·К).