ОЦЕНКА КОЭФФИЦИЕНТОВ САМОДИФФУЗИИ И ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ БИНАРНОЙ СМЕСИ НА ОСНОВЕ МОДИФИЦИРОВАННОЙ МОДЕЛИ ВАН-ДЕР-ВААЛЬСА
А.Б. Медведев1,2,3
1РФЯЦ, ВНИИ экспериментальной физики, 607188 Саров
postmaster@ifv.vniief.ru
2Саровский физико-технический институт, 607186 Саров
3Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ", 115409 Москва
Ключевые слова: жидкость, газ, бинарная смесь, коэффициент диффузии, давление, температура, плотность, концентрация, уравнение состояния Ван-дер-Ваальса, liquid, gas, binary mixture, diffusion coefficient, pressure, temperature, density, concentration, Van der Waals state equation
Страницы: 58-71
Аннотация
На основе предложенной ранее модели рассчитаны значения коэффициента самодиффузии He, Ne, Ar, Kr, Xe, H2, D2, N2, O2, CO2, NH3, CH4 в жидком и плотном газообразном состояниях, которые сопоставлены с экспериментальными данными, полученными при давлении до ≈200 МПа и температуре до ≈500 К. При расчетах используется уравнение состояния этих веществ в форме модифицированной модели Ван-дер-Ваальса. Выполнено обобщение модели самодиффузии на случай взаимной диффузии в бинарных смесях, опирающееся на модифицированную модель уравнения состояния Ван-дер-Ваальса для смесей. Проведены расчеты модельного коэффициента взаимной диффузии для значительного числа бинарных смесей перечисленных выше индивидуальных веществ, и результаты сопоставлены с имеющимися данными. Без специальной калибровки на эксперимент модель правильно предсказывает зависимость коэффициентов самодиффузии и взаимной диффузии (при их изменении на несколько порядков при изменении плотности от газовой до жидкостной) как от давления, так и от температуры. Для большинства рассмотренных в работе веществ максимальные отклонения расчета от эксперимента не превышают 30÷50 %.
DOI: 10.15372/FGV20170406 |
