Autor Wątek: Efekt JT dla dowolnych mieszanin i pp(na szybko)  (Przeczytany 1497 razy)

anarchista

  • Gość
Efekt JT dla dowolnych mieszanin i pp(na szybko)
« dnia: 30 Grudzień 2010, 14:39:14 »
Przejrzałem temat Wykłady jest zamknięty i zbyt ubogi, to dopisuję to czym się posługuję od dawna a nie jest osiągalne w literaturze nurkowej, chemicznej jest to długo znane.

Jak policzyć czy wystąpi JT?

Przeglądając strony o nurkowaniu znalazłem tą http://www.nurkomania.pl/a0463.htm

"Natomiast jeśli weźmie się pod uwagę trimix 16/20, to okaże się, że izotermy są prawie poziome. W tej mieszaninie prawie wcale nie następuje zmiana temperatury przy przepływie przez pierwszy stopień.

Analizując w podobny sposób pozostałe wykresy można wyciągnąć następujące wnioski:

* Im wyższe jest ciśnienie początkowe powietrza w butli, tym niższa jest jego temperatura po rozprężeniu.
* Izotermy dla nitroxu są bardziej strome, zatem przy tych samych warunkach otrzymuje się niższe temperatury po rozprężeniu niż dla powietrza.
* Zwiększanie ilości tlenu w mieszance oddechowej powoduje zwiększenie efektu Joule'a Thomsona.
* Dekompresja na tlenie podczas nurkowania podlodowego może się łatwo zakończyć zamarznięciem automatu.
* Użycie nitroxu przy nurkowaniu podlodowym powoduje, że automat jest bardziej podatny na zamarzanie
* Stosując trimix 16/20 nie ma możliwości zamarznięcia automatu, niezależnie od temperatury wody i ciśnienia w butli - izotermy są prawie poziome
* Dla trimixu 12/40 izotermy są nachylone przeciwnie niż dla powierza, temperatura mieszanki po przepłynięciu przez pierwszy stopień zwiększa się.

trimix 16/20 (FO2=0,16; FHe=0,20),

Wiktor Bolek"

Pojawił się problem dotyczący efektu JT, to wróciłem na tą stronę i zauważyłem że wystarczy umieć policzyć 'z'
żeby można było określić występowanie bądź brak efektu JT, dla dowolnych mieszanin stosowanych w nurkowaniu.
Uszeregowałem gazy w zależności od własności krytycznych, wnioski są oczywiste gazy o wysokich parametrach krytycznych mają wysoki efekt JT, w zakresie ciśnień i temp. stosowanych w nurkowaniu.

Hel Tkh 5,2K Pkh 2,27at
Wodór Tkw 33,25K Pkw 13at
Neon Tkn 44K Pkn 27,56at
Azot Tka 126,3K Pka 33,9 at
Argon Tkar 15oK Pkar 49,063at
Tlen Tkt 154K Pkt 50,43at

Dla przypomnienia model gazu rzeczywistego.
"W termodynamice chemicznej 12 rozdział Kalendarza chemicznego rok 55 prof. dr. Bretsznajder i doc. dr. Całus
W technice często zachodzi potrzeba policzenia własności substancji a w sytuacji braku odpowiednich tabel można policzyć potrzebne dane w oparciu o teorię "według której substancje znajdują się w stanach odpowiadających sobie,
Gdy równe są ułamkowe (zredukowane) parametry określające te stany, tzn temperatura ułamkowa i ułamkowe ciśnienie."
Tr=T/Tc Pr=P/Pc gdzie Tr, Pr wielkości temp. i ciśnienia zredukowanego a Tc , Pc temp i ciśnienie krytyczne gazu.
Dla gazów H2, He, Ne wzory Tr=T/(Tc+8) Pr=P/(Pc+8) ciśnienia w at temp w K.
Równania Stanu Gazu Rzeczywistego dla 1 mola pV=zRT gdzie z jest współczynnikiem ściśliwości.
Wartość podana przez Berthelota z=1+9/128(Pr/Tr)(1-6/Tr*) gdzie *=2
Dla mieszanin wieloskładnikowych stosujemy parametry pseudokrytyczne,
policzone jako kombinację linową ze współczynnikami równymi molowym ułamkom zawartości (zawartość procentowa objętościowa) składników."

To jest faktycznie koniec dla każdego rozgarniętego, lecz z konieczności przeliczę mieszaninę o której mówił Wiktor Bolek.

1 krok policzenie parametrów zredukowanych dla temperatur w których efekt JT jest szczególnie groźny 4st C lub 277 K
i zakresu istotnych ciśnień 10at-100at-200at-300at
Hel Trh 20,98 Prh 0,97-9,73-19,47-29,21
Wodór Trw 6,72 Prw 0,47-4,76-9,52-14,28
Neon Trn 5,32 Prn 0,28-2,81-5,62-8,43
Azot Tra 2,19 Pka 0,29-2,94-5,89-8,84
Argon Trar 1,84 Prar o,20-2,03-4,07-6,11
Tlen Trt 1,79 Prt 0,19-1,98-3,96-5,94
2 krok policzenie parametrów pseudokrytycznych mieszaniny dla której już nie wystąpił efekt JT.
o,16x1,79+0,64x2,19+0,2x20,98=5,84 Temperatura pseudokrytyczna mieszaniny.
o,16x1,98+0,64x2,94+0,2x9,73=4,144(dla 100at)
z=1 dla 100at.

To przegląd jak to się zmienia 'z' dla zaznaczonych gazów wyniki dla powietrza policzone zgodnie z tym modelem są zdumiewająco zgodne z innymi dostępnymi informacjami.

1,03(50) 1,06(100) 1,09(150) 1,12(200) 1,15(250) 1,17(300at) Hel
0,98(50) 0,96(100) 0,98(150) 1,02(200) 1,08(250) 1,14(300at) N2
0,98(50) 0,97(100) 0,96(150) 0,97(200) 0,99(250) 1,02(300at) O2
0,98(50) 0,96(100) 0,97(150) 1,01(200) 1,05(250) 1,10(300at) powietrze


Szybkie liczenie ciśnień cząstkowych.

Znaną metodą policzenia ciśnienia cząskowego składnika mieszaniny jest policzyć frakcję i z tej, wynika ciśnienie składnika.
Jest szybsza metoda do pewnych obliczeń, wynika z innego rozpisania równania gazu doskonałego. PV=const

ale P=Pa+Pb i V=Va+Vb gdzie a jeden ze składników b drugi, Pa ciśnienie parcjalne składnika a i Vb objętość składnika b, analogicznie dla pozostałych.

PV=P(Va+Vb)=(Pa+Pb)V z stąd wynikają równania dla składników PVa=PaV, PVb=PbV

Przykład rachunkowy jakie jest ciśnienie cząstkowe 20l składnika a i 90l składnika b, w 10l zbiorniku.
2 at ciśnienie składnika a i 9 at składnika b, całkowite ciśnienie 11at.

dokładnie tyle samo co policzone poprzez ułamki molowe gazu (frakcje)

pozdrawiam Ryszard Czarnecki
« Ostatnia zmiana: 01 Styczeń 1970, 01:00:00 wysłana przez anarchista »

Offline wodzu

  • Kadra
  • *****
  • Wiadomości: 773
  • Płeć: Mężczyzna
    • Zobacz profil
    • http://www.labaj.com.pl
  • Stopień nurkowy: M1
(Bez tematu)
« Odpowiedź #1 dnia: 31 Grudzień 2010, 08:21:26 »
A może jakiś przykład realnego zastosowania w codziennej praktyce?

Nie rozumiem za bardzo jaki ma sens ten post. Czy przyda się to nam do czegoś w nurkowaniu podlodowym? Zdecydowana większość obecnych Klubowiczów nie będzie nigdy nurkować na trimixie czy też Twoim ulubionym helioxie; a już na pewno nie na nurkowaniach podlodowych, które z założenia są płytkimi nurkowaniami.

W ogóle zauważyłem ostatnio mnóstwo postów na forum, które są długie jak nieszczęście i nawalone wzorami jak dobry keks bakaliami. Przecież od czegoś takiego odechciewa się wchodzenia na to forum.

Może zamiast tego wrzucilibyście jakieś zdjęcia z nurkowań,  opis nowego miejsca, ...?

P.S. Kiedy ostatnio byliście pod wodą? Chyba, że liczy się dla Was tylko "nurkowanie" w stylu 'wyprowadzenie wzoru na siłę reakcji helioxu na paznokcie podczas nurkowania na obiegu zamkniętym w basenie podwieszonym pod balonem stratosferycznym i wypełnionym wodą utlenioną'? To byłby chyba ciekawy wzór, a ile wykresów by można zrobić
« Ostatnia zmiana: 01 Styczeń 1970, 01:00:00 wysłana przez wodzu »
Paweł Łabaj
"Do everything slow. Slow is smooth, smooth is fast" - Steve Bogaerts

anarchista

  • Gość
(Bez tematu)
« Odpowiedź #2 dnia: 31 Grudzień 2010, 08:45:58 »
Cytat: "wodzu"
Nie rozumiem za bardzo jaki ma sens ten post.
Jest tak samo nie przydatny jak wiedza.
Cytat: "wodzu"
Czy przyda się to nam do czegoś w nurkowaniu podlodowym?
Tak, będziesz wiedział jaka mieszanina oddechowa ma zmniejszoną możliwość zamarzania wody w AO na OC.
Cytat: "wodzu"
Zdecydowana większość obecnych Klubowiczów nie będzie nigdy nurkować na trimixie czy też Twoim ulubionym helioxie;
Nie mam takiej pewności, przejście w techniki nurkowe w których mieszaniny wysokohelowe jest ekonomiczne, jest tanie. Nie wierzysz ? 28 grudnia dostałem z zabezpieczenia reaktora "Maria" 3 tleniaki M 61. To kapitalny fundament do przebudowy na inne obiegi zamknięte. Przejście na obiegi zamknięte to problem braku wiedzy, to co jest "sprzedawane na kursach" nie przechodzi bariery użytkownik konstruktor.
Cytat: "wodzu"
a już na pewno nie na nurkowaniach podlodowych, które z założenia są płytkimi nurkowaniami.
W nich też możesz mieć dobre bezpieczeństwo jak masz ten drobny kawałek wiedzy, naładuj butle z banku który stoi na mrozie (nad Białym np.), naładuj do suchej butli (jak osuszyć butlę bez wykręcania zaworów?), używaj butli zchłodzonej przez noc. Jak sam widzisz dzięki temu wpisowi masz też inną perspektywę i to co było nie możliwe jest wykonalne.  Akurat obiegi zamknięte na bazie wapna sodowanego dają wilgotny ciepły czynnik oddechowy, to podnosi komfort cieplny takiego nurkowania.
Cytat: "wodzu"
nawalone wzorami jak dobry keks bakaliami. Przecież tego nie da się czytać.
To forum AGH czy ASP?
Cytat: "wodzu"
Chyba, że liczy się dla Was wyprowadzenie wzoru na reakcję helioxu podczas nurkowania na obiegu zamkniętym w basenie podwieszonym pod balonem stratosferycznym i wypełnionym wodą utlenioną? To byłby chyba ciekawy wzór, a ile wykresów by można zrobić
W cywilnym sprzęcie nie ma potrzeby zajmowania się bezpieczeństwem sprzętu w High Altitude High Opening, natomiast są takie kierunki projektowe w których jest to ważne. Dodam bo chyba zapomniałeś, hel jest gazem szlachetnym bardzo słabo bierze udział w reakcjach chemicznych. Co do wody utlenionej, to pojawia się po zalaniu pochłaniacza wytwornicy tlenu jak stosujemy masy tleno twórcze, jest to niebezpieczna mikstura zawiera jeszcze KOH, NaOH lub LiOH lub ich mieszaniny.

pozdrawiam rc
« Ostatnia zmiana: 01 Styczeń 1970, 01:00:00 wysłana przez anarchista »

Offline Iron

  • Administrator
  • *****
  • Wiadomości: 762
  • Płeć: Mężczyzna
    • Zobacz profil
  • Stopień nurkowy: M1
(Bez tematu)
« Odpowiedź #3 dnia: 31 Grudzień 2010, 10:28:59 »
Cytat: "anarchista"
To forum AGH czy ASP?


To jest forum Akademickiego Klubu Podwodnego gdzie promujemy głównie nurkowanie rekreacyjne.
Na tego typu tematy są zapewne dużo lepsze grupy/fora dyskusyjne.

Bez sensu jest ciągnąć ten wątek.
Temat zamykam.
« Ostatnia zmiana: 01 Styczeń 1970, 01:00:00 wysłana przez Iron »
/Tomek
tel. 728401279