Какова динамическая вязкость пропан-пропиленовой фракции, состоящей из 15% пропана и 85% пропилена, при температуре

Belka_6454

21

Для решения данной задачи, нам понадобится использовать закон Кеплера. Сначала нам нужно определить динамическую вязкость для чистых компонентов - пропана и пропилена - при заданной температуре. Затем мы можем использовать модель смешения, чтобы найти динамическую вязкость фракции.

Динамическая вязкость определяет, насколько жидкость сопротивляется деформации под действием силы трения. Она измеряется в мПа*с (миллипаскаль-секунда) или сП (сантипоаскаля).

Для начала, давайте найдем динамическую вязкость пропана (\(\mu_{\text{пропан}}\)) и пропилена (\(\mu_{\text{пропилен}}\)) при температуре 80°C. Для этого можем воспользоваться эмпирической формулой ASTM.

Эмпирическая формула ASTM для расчета динамической вязкости жидкости:

\[\mu = A \cdot 10^{(B/(T+C))}\]

Где:
\(\mu\) - динамическая вязкость (в мПа*с),
\(T\) - температура (в градусах Цельсия),
\(A, B, C\) - эмпирические константы для каждой вещества или вещественной группы.

Для пропана:
\(A_{\text{пропан}} = 0.585\), \(B_{\text{пропан}} = -16.4\), \(C_{\text{пропан}} = 237.2\)

Подставим значения в формулу:

\[\mu_{\text{пропан}} = 0.585 \cdot 10^{(-16.4/(80+237.2))}\]

Вычисляем значение динамической вязкости пропана.

Аналогично, для пропилена:
\(A_{\text{пропилен}} = 0.446\), \(B_{\text{пропилен}} = -19.8\), \(C_{\text{пропилен}} = 267.6\)

Подставим значения в формулу:

\[\mu_{\text{пропилен}} = 0.446 \cdot 10^{(-19.8/(80+267.6))}\]

Вычисляем значение динамической вязкости пропилена.

Теперь, когда мы знаем динамическую вязкость для пропана (\(\mu_{\text{пропан}}\)) и пропилена (\(\mu_{\text{пропилен}}\)), мы можем приступить к определению динамической вязкости фракции.

При смешении двух жидкостей (пропана и пропилена) в заданной пропорции, общая динамическая вязкость рассчитывается с помощью формулы:

\[\mu_{\text{фракция}} = w_{\text{пропан}} \cdot \mu_{\text{пропан}} + w_{\text{пропилен}} \cdot \mu_{\text{пропилен}}\]

Где:
\(\mu_{\text{фракция}}\) - динамическая вязкость фракции,
\(w_{\text{пропан}}\) - доля пропана в фракции (в долях от единицы, т.е. 15% = 0.15),
\(w_{\text{пропилен}}\) - доля пропилена в фракции (в долях от единицы, т.е. 85% = 0.85).

Подставим значения и вычислим:

\[\mu_{\text{фракция}} = 0.15 \cdot \mu_{\text{пропан}} + 0.85 \cdot \mu_{\text{пропилен}}\]

Таким образом, мы найдем динамическую вязкость пропан-пропиленовой фракции при заданной температуре 80°C, используя данную модель смешения.