3-2 泡露点计算及图形绘制
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压力露点与常压露点换算图表压力MPa 0.1 0.2 0.3 0.5 0.7 0.8 0.9 1.1 1.3 1.5 1.7 2.0 校正系数0.38 0.53 0.65 0.85 0.95 1.0 1.13 1.25 1.36 1.46 1.56 1.7常压 1.5MPag 2.0MPag 2.5MPag 4.0MPag 大气压水露点℃-24.46 9.732 13.53 16.47 22.69 -24.46 -47.33 -20.48 -17.7 -15.55 -11.18 -47.33 -66.79 -45.44 -43.38 -41.84 -38.91 -66.79关于露点的知识什么叫露点?它有什么有关?未饱和空气在保持水蒸气分压力不变(即保持绝对含水量不变)情况下降低温度,使之达到饱和状态时的温度叫“露点”。
温度降至露点时,湿空气中便有凝结水滴析出。
湿空气的露点不仅与温度有关,而且与湿空气中水分含量的多少有关,含水量大的露点高,含水量少的露点低。
什么是“压力露点”?湿空气被压缩后,水蒸气密度增加,温度也不过升,压缩空气冷却时,相对湿度便增加,当温度继续下降到相对湿度达100%时,便有水滴从压缩空气中析出,这时的湿度就是压缩空气的“压力露点”。
“压力露点”与“常压露点”有什么关系?“压力露点”与常压露点之间的对应关系与“压缩比”有关,一般用图表来表示。
在“压力露点”相同的情况下,“压缩”比越大,所对应的常压露点越低。
例如:0.7MPa的压缩空气压力露点为2时,相当于常压露点为-23℃。
当压力提高到 1.0MPa时,同样的压力露点为2℃时,对应的常压露点降至-28℃。
压缩空气露点用什么仪器来测量?压力露点单位虽然是℃,但它的内涵是压缩空气的含水量。
因此测量露点实际上就是测空气的含水量。
测量压缩空气露点的仪器很多,有用氮气、乙醚等作冷源的“镜面露点仪”,有用五氧化二磷、氯化锂等作电解质的“电解湿度计”等等。
石油行业泡露点定义在石油行业中,泡点(Bubble Point)和露点( Dew Point)是两个重要的概念,它们与石油的物理性质、开采、加工、储运以及石油的化学组成等有着密切的关系。
正确理解泡点和露点的定义、差异、计算、测量以及它们与石油行业的关系,对于石油工作者来说是至关重要的。
1. 泡点泡点是指在一个封闭系统中,当烃类气体开始从液体中逸出形成气泡时的温度。
这个温度通常随着压力的增加而增加。
在石油工业中,泡点通常用来衡量石油的饱和蒸汽压,它与石油的化学组成和温度有关。
2. 露点露点是指在一个封闭系统中,当烃类液体开始从气体中冷凝形成液滴时的温度。
这个温度通常随着压力的增加而降低。
在石油工业中,露点通常用来衡量石油的蒸气压,它与石油的化学组成和温度有关。
3. 泡露点差异泡点和露点是两个不同的概念,它们分别描述了一个封闭系统中气体和液体相互转变的两个不同过程。
泡点是在气体开始逸出液体时测得的温度,而露点则是在液体开始冷凝成气体时测得的温度。
理解它们的差异对于理解石油的性质和行为非常重要。
4. 泡露点计算泡点和露点的计算通常基于石油的化学组成和压力数据。
有许多理论和经验模型可用于预测泡点和露点,包括状态方程模型、对应态方程模型和超额蒸汽压模型等。
这些模型通常需要输入石油的化学组成和压力数据,以计算出泡点和露点。
5. 泡露点测量泡点和露点的测量通常采用实验方法进行。
测量泡点的实验设备包括一个压力室、一个温度控制器和一个用于观察气泡形成的装置。
测量露点的实验设备包括一个压力室、一个温度控制器和一个用于观察液滴形成的装置。
实验过程中,逐渐改变温度和压力,观察气泡或液滴的形成,从而确定泡点或露点。
6. 泡露点与石油性质的关系泡点和露点与石油的性质密切相关。
石油的化学组成、分子量、官能团等都会影响泡点和露点的值。
同时,泡点和露点也与石油的蒸气压、饱和蒸汽压等物理性质有关。
理解泡点和露点与石油性质的关系,有助于更好地了解石油的物理和化学性质。
露點(Dew point)或露點溫度是在固定氣壓之下,空氣中所含的氣態水達到飽和而凝結成液態水所需要降至的溫度。
在這溫度時,凝結的水飄浮在空中稱為霧、而沾在固體表面上時則稱為露,因而得名露點。
當露點降到冰點以下時,此時從空氣中析出的水氣並不會結成液態水,而是直接凝固成固態的水,微細的冰粒沾在其他物體的表面上型成霜,這時的露點亦會被稱為霜點(Frost Point)。
露點與另一個常用濕度指標相對濕度有所關聯。
相對濕度越高,露點會越接近氣溫;當相對濕度達到100%時,露點與氣溫相等。
當露點不變時,相對濕度與氣溫成反比。
透過露點就可以知道出空氣中的水汽含量,因而露點是一項絕對濕度的指標。
而在天氣圖上,一般都以露點來表示氣象站的濕度。
露點亦會被用作計算引擎結冰以及出現霧的可能性,因此,對機師而言露點是一項重要數據。
目录[隐藏]∙ 1 解釋∙ 2 人類對高露點時的反應∙ 3 最高露點紀錄∙ 4 露點計算o 4.1 簡易近似法∙ 5 參考資料∙ 6 外部链接[编辑] 解釋上圖顯示了在不同溫度下,海平面空氣質量可以容納的水汽質量的最大百分比。
當溫度上升時,水汽的平衡分壓亦會隨之然上升,從而使蒸發出更多的水汽;反之亦然。
亦即,空汽中的水汽增減與其他氣體無關。
當溫度到達露點時,不論其他氣體存在與否,露也會開始形成。
露點也就是水汽分壓的單調函數。
[编辑] 人類對高露點時的反應在高露點時,一般人都會感到不適。
由於高露點時氣溫一般都會較高、而導致人體出汗;而高露度有時亦伴隨著高相對濕度、汗水揮發受阻,從而使人體過熱而感到不適。
另一方面,低露點時氣溫或者相對濕度會較低,任何一項都可令人體有效地散熱,因而比較舒服。
在內陸居住的人一般都會在露點到達15℃至20℃時開始感到不適;而當露點越過21℃時更會感到悶熱。
[编辑] 最高露點紀錄有紀錄以來最高的露點是35℃,於2003年7月8日下午三時在沙特阿拉伯宰赫蘭所錄得。
當時的氣溫為42.2℃,使得酷熱指數高達77.7℃。
结露就是指物体表面温度低于附近空气露点温度时表面出现冷凝水的现象。
知道相对湿度以及实际气温时,露点可以透过以下公式求得近似值:
当中的则是:
温度和露点单位为摄氏、相对湿度为百分比,则代表自然对数。
常数和分别是:
℃
此公式是基于Magnus-Tetens 近似法(Magnus-Tetens Approximation),
当中把饱和水汽压视为温度的函数。
[2]此方法仅在以下范围时有效:0℃< < 60℃
1% < < 100%
0℃< < 50℃
或者
以文字表示,即露点与干球温度每相差1℃,相对湿
度即下降5%。
在这里干球温度和露点单位为
摄氏、相对湿度为百分比。
有关此计算法的讨论,可参阅美国气象学会的期刊。
[3]。
当露点降到冰点以下时,此时从空气中析出的水气并不会结成液态水,而是直接凝固成固态的水,微细的冰粒沾在其它物体的表面上型成霜,这时的露点亦会被称为霜点(Frost Point)。
露点与另一个常用湿度指标相对湿度有所关联。
相对湿度越高,露点会越接近气温;当相对湿度达到100%时,露点与气温相等。
当露点不变时,相对湿度与气温成反比。
透过露点就可以知道出空气中的水气含量,因而露点是一项绝对湿度的指标。
而在天气图上,一般都以露点来表示气象站的湿度。
露点亦会被用作计算引擎结冰以及出现雾的可能性,因此,对机师而言露点是一项重要数据。
[编辑]解释上图显示了在不同温度下,海平面空气质量可以容纳的水气质量的最大百分比。
当温度上升时,水气的平衡分压亦会随之然上升,从而使蒸发出更多的水气;反之亦然。
亦即,空汽中的水气增减与其它气体无关。
当温度到达露点时,不论其它气体存在与否,露也会开始形成。
露点也就是水气分压的单调函数。
当中的γ则是:温度T和露点T d单位为摄氏、相对湿度RH为百分比,ln则代表自然对数。
常数a和b分别是:a = 17.27b = 237.7℃此公式是基于 Magnus-Tetens 近似法( Magnus-Tetens Approximation),当中把饱和水气压视为温度的函数。
[2]此方法仅在以下范围时有效:0℃ < T < 60℃1% < RH < 100%0℃ < T d < 50℃或者RH = 100 − 5(T−T d)以文字表示,即露点与干球温度每相差1℃,相对湿度即下降5%。
在这里干球温度T和露点T d单位为摄氏、相对湿度RH为百分比。
泡点温度计算:规定液相组成x 和p ,计算汽相组成y 和T 。
泡点压力计算:规定液相组成x 和T ,计算汽相组成y 和p 。
计算方程:
①相平衡关系:
yi=Kixi(i=1,2,...,c)(2-41)
Ki=f(p,T,x,y)(2-44)
②浓度总和式:
(2-42)
(2-43)
解法:试差法。
一、泡点温度的计算
(1)平衡常数与组成无关的泡点温度计算
泡点方程:
(2-45)
求解步骤:
若,表明假设温度偏高,降低温度重算;若,则重设较高温度。
图2-2 活度系数法计算泡点温度的框图
[例2-3][例2-4]
(2)平衡常数与组成有关的泡点温度计算
当系统的非理想性较强时,K i 必须按式(2-30)计算,然后联立求解式(2-41)和(2-42)。
因已知参数值仅有p 和x ,计算K i 值的其它各项:
及均是温度的函数,而温度恰恰是未知数。
此外,
还是汽相组成的函数。
因此,手算难以完成,需要计算机计算。
应用活度系数法作泡点温度计算的一般步骤如图2-2 所示。
当系统压力不大时(2MPa 以下),从式(2-30 )可看出,K i 主要受温度影响,其中关键项是饱和蒸汽压随温度变化显著,从安托尼方方程可分析出,在这种情况下ln K i 与1/ T 近似线性关系,故判别收敛的准则变换为:
(2-46)
用Newton-Raphson 法能较快地求得泡点温度。
对于汽相非理想性较强的系统,例如高压下的烃类,K i 值用状态方程法计算,用上述准则收敛速度较慢,甚至不收敛,此时仍以式(2-45)为准则,改用Muller 法迭代为宜。