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技術文章

氮氣的PVT性質(zhì)測試

閱讀:2974          發(fā)布時間:2021-11-12

氮氣的PVT性質(zhì)測試 

p-V-T關系是流體基本的熱力學性質(zhì)。p-V-T性質(zhì)實驗的測定是與理論方法相輔相成的。在準平衡狀態(tài)下,工質(zhì)的壓力P,比容V,和溫度t之間存在某種確定關系,即狀態(tài)方程F(P,V,t)=0。理想氣體的狀態(tài)方程具有簡單的形式:PV=nRT。具體測試某種氣體的PV,t關系,并將實測結(jié)果表示在坐標圖上,是一種重要而有效研究氣體工質(zhì)熱力性質(zhì)的方法。

在進行氣體性質(zhì)研究時,可通過定容積法、Burnett定溫膨脹法、Burnett定容膨脹法進行測量。其中Burnett法是目前研究物質(zhì)狀態(tài)方程為常用,也是比較成熟可靠的方法。本文使用Burnett定溫膨脹法對氮氣的pVT性質(zhì)進行實驗研究。即在定溫條件下,讓初始物質(zhì)的量為n0的試樣氣體通過多級膨脹,記錄各級膨脹后氣體的壓力,得到一系列的氣體壓縮因子,然后利用氣體壓縮因子的定義計算得到直接相應的氣體密度。

DM1000 PVT測試儀的壓力范圍0~10MPa,溫度范圍-30~120℃,溫度壓力范圍較為寬廣。壓力測量精度0.02%FS。溫度測量精度0.01℃。可直接獲得被測樣品的氣相密度,并可以通過測量大量實驗數(shù)據(jù)進行擬合進而獲得第二維里系數(shù)B、第三維里系數(shù)C,以及EOS方程。

1.jpg

本文主要利用Burnett法對氮氣的pVT性質(zhì)進行實驗研究,通過對溫度的自動控制和溫度、壓力的自動化測量,結(jié)合公司自行開發(fā)的數(shù)據(jù)測試分析軟件,直接獲得高精度的pVT數(shù)據(jù)。

 

樣品準備

樣品:原料:氮氣。

測試條件

測試儀器:DM1000 PVT測試儀;

測試方法:Burnett定溫膨脹法;

初始壓力:4.5MPa;

測試溫度:30~90℃;

測試過程

在定溫條件下,讓初始物質(zhì)的量為n0的試樣氣體通過多級膨脹,記錄各級膨脹后氣體的壓力,得到一系列的氣體壓縮因子,然后利用氣體壓縮因子的定義計算得到相應的氣體密度,避免了測量容積的體積標定和氣體質(zhì)量的稱量,提高了實驗測量的精度。


測試結(jié)果

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1 氮氣在不同溫度下的pVT性質(zhì)

基于Burnett定溫膨脹原理,對氮氣在不同溫度(30、6090℃)下進行多級等溫膨脹測試。實驗結(jié)果表明,溫度一定時,氮氣的密度隨壓力減小而逐漸降低;壓力一定時,氮氣的密度隨溫度升高而逐漸降低。與參數(shù)數(shù)據(jù)進行對比,其密度測試的準確性在±2%以內(nèi)。





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