Wirkungen auf Viskosität

Die dynamische Verdünnung wird immer durch die Steuerung der beiden Beträge (verwässert Gas und Verdünnungsgas), die Vereinigung von denen (verdünnte Gas) hat die Fähigkeit, alle im Gas enthaltenen Komponenten zu halten, um verdünnt werden erhalten, aber mit niedrigen Konzentrationen aufgrund des Verdünnungsverhältnisses (das Verhältnis zwischen dem Gasstrom zu verdünnen und die Strömung von verdünntem Gas). Dies gilt, wenn die Verdünnungsgas ist ein neutrales Gas.

Was Dilutoren Kapillaren, die beiden Ströme zu steuern (Verdünnung und Verdünnungsmittel) mit dem physischen (Gesetz von Hagen-Poiseuille) betraut und ist abhängig von: die Größe der Kapillaren (R und L), der Druckdifferenz zwischen Ein- und Auslass der Kapillare (DP) die Viskosität der Mischung, die durch das Kapillarrohr (η) verläuft.

Welche Dilutoren in Kapillaren gleich, haben die Größe der Kapillaren (gleich) keinen Einfluss auf das Verdünnungsverhältnis und auch der Druck angewendet werden mit extremer Genauigkeit geregelt werden (Druck des Gases, um = Druck des Verdünnungsgas verdünnt werden), so dass alle Kapillaren unterliegen mit der gleichen Strömungsratenwert.

Das Argument Viskosität verdient einige Überlegungen:

  • wenn die Verwendung als Gas „Balance“ die gleiche Komponente, die das Verdünnungsgas und die „aktiven“ Bestandteile des Gases weniger als ein paar Volumenprozent ausmacht haben, in einer Konzentration verdünnt werden verdünnt werden, die Mischung, um das Gas verdünnt werden und Verdünnungsgas Viskositäten so ähnlich ist, um keinen signifikanten Einfluss auf die Verdünnung.
  • Wenn im Gegensatz dazu das Verdünnungsgas ist anders als der Rest der Gasmischung verdünnt werden (zB. in Stickstoff-Mischung mit synthetischer Luft verdünnt werden), oder wenn die Konzentration der aktiven Komponenten einige Prozent übersteigt (z.:. 15 Vol% des CO2 in Stickstoff oder 25 Vol.% O2 in Stickstoff), sollte der Unterschied in der Viskosität berücksichtigt und kompensiert werden.

IEinsetzen der Gleichung der Hagen-Poiseuille in Verdünnungsverhältnis (Kdil. = Q Gas zu verdünnen / (Q + Q, um Gasverdünnungsgas zu verdünnen) wird festgestellt, dass in einem Verdünner, um die Wirkung Kapillarviskosität gleich ist perfekt Offset Realisierung erhalten: η1 / η0 = DP1 / DP0 (wobei der Index 1 bezieht sich auf das Gas zu verdünnen, während der Index 0 bezieht sich auf das Verdünnungsgas).

Die Methode zur Berechnung

Die Berechnung und die experimentelle Überprüfung der Viskositätswerte, die den verschiedenen Verbindungen beteiligt Flüssigkeiten nach Poiseuille, eine große Anzahl von Forschern: die Berechnung der Strömungen und Druckverluste in den Leitungen (groß und klein) ist in vielen Bereichen der Technik erforderlich ist, und in der Medizin. In der Literatur gibt es eine große Anzahl von Tabellen und Berechnungsverfahren empirisch.

Hier ist die empirische Berechnung von Reichenberg, die eine der genauesten ist entwickelt beschrieben. Die folgende Beschreibung ist nur der Vollständigkeit halber angegeben.

Daten der spezifischen Anwendung (für jede Komponente der Mischung)  :

–     i       =   Index der Komponente in der Mischung

–     yi     =   Molenbruch der i-ten Komponente (der Wert in der Nähe der Konzentration%)

–     T      =   Die Bezugstemperatur für die Viskosität (in der Regel 20 °C = 293 °K)

–     P      =   Bezugsdruck (in der Regel 1013 hPa)

Daten in der Literatur zur Verfügung (für die verschiedenen comosti):

–     ηi         =   Viskosität der Komponente i-ten (bei Referenztemperatur )

–     μi     =   Dipolmoment [debrys]

–     Tci    =   Sprungtemperatur der Komponente i-ten

–     Pci    =   Kritischen Druck der Komponente i-ten

–     Mi     =  Molmasse der Komponente i-ten

Die berechneten Parameter  :

–     Tri    =  T / Tci

–     Pri    =  P / Pci

–     μRi    =   Dipolmoment dimensionlos = 52.46 μi^2 x Pc / Tc^2

–     FRi    =  [Tri^3.5 + (10 μRi)^7] /  { Tri^3.5 [ 1 + (10 μRi)^7] }

–     Ui     =  { [ 1 + 0.36 Tri (Tri – 1)]^1/6 x FRi } / Tri^1/2

–     Trij   =  T / (Tci x Tcj)^1/2

–     μRij   =  (μRi x μRj)^1/2

–     FRij   =  [Trij^3.5 + (10 μRij)^7] / { Trij^3.5 [ 1 + (10 μRij)^7] }

–     Uij    =  { [ 1 + 0.36 Trij (Trij – 1)]^1/6 x FRij } / Trij^1/2

–     Ci        =  Mi^1/4 / (ηx Ui)^1/2

Formeln Abschluss :

Excel-Tabelle für die automatische Berechnung

IDie hier beschriebene Tabellenkalkulation ist herunterladbare durch Anklicken des Links:

Die Verwendung der Tabellenkalkulation ist sehr einfach: für jede Komponente der Mischung ist die chemische Formel in die Felder der linken und die entsprechende Konzentration in der gleichen Zeile in der Spalte, die die Maßeinheit verwendet identifiziert eingesetzt.

Im roten Kasten an der Unterseite, ist ab sofort lesbaren der Wert der Viskosität des auf zwei Arten berechnet Mischung: die Berechnung nach Reichenberg ist auf jeden Fall genauer als die Berechnung nach Carr (sehr vereinfacht).

Die Liste der Komponenten, die in der Mischung berücksichtigt werden können, ist beträchtlich. Die Zugabe von anderen Komponenten erfordert einige kleine Änderungen in den Steuerfunktionen der vorstehend erwähnten Zellen.

Wer sich für die Aufnahme zusätzlicher Chemikalien können beantragen, roberto@beta-strumentazione.it  (akzeptable Parameter sind in der Liste der Mitglieder angegeben)