Уравнения состояния реального газа

В настоящее время имеется около 150 характеристических уравнений или, как их иначе называют, уравнений состояния, предложенных различными исследователями. Сложность получения универсального уравнения состояния заключается в необходимости правильного учета микроявлений, связанных с ассоциацией и реассоциацией молекул при фазовых переходах.
Ограничим нашу задачу. Для решения инженерной задачи описания изменения параметров состояния рабочего тела и паров топлива или масла в цилиндре двигателя необходимо располагать уравнением состояния реального газа, нижней границей которого может служить верхняя пограничная кривая. При этом отпадает необходимость учета ассоциаций молекул в фазовых переходах. Среди многочисленных уравнений состояния реального газа уравнение Бертло наиболее точно передает свойства слабо сжатых газов, находящихся в состоянии, близком к состоянию насыщения. Это уравнение, являющееся несколько измененным уравнением Ван-дер-Ваальса, отражает качественную и количественную стороны поведения реального газа:
Если вещество находится в состоянии, далеком от насыщения, т. е. я-> 0, а 0 —> оо, то его сжимаемость z = 1,0. Напротив, в критической точке, т. е. при я = 1 и 0=1, в соответствии с имеем гкр = 0,648.
Для некоторых веществ приведены значения zKp. В критической точке гкр, определяемое по формуле.
Итак, на всех стадиях развития рабочего процесса в цилиндре двигателя коэффициент сжимаемости рабочего тела (воздуха) весьма несущественно отличается от единицы. В результате с достаточно высокой степенью точности можно утверждать, что рабочее тело двигателя обладает свойствами совершенного газа и подчиняется уравнению pv = RT. Естественно, для описания свойств испаряющегося топлива или масла необходимо считаться с их сжимаемостью, так как они находятся в условиях, достаточно близких к насыщению. Однако и в таких случаях соображения, касающиеся квазиравновесности, остаются в силе.

Запись опубликована в рубрике Двигатели внутреннего сгорания. Добавьте в закладки постоянную ссылку.