536.7

В статье на основе разработанного математического, алгоритмического и программного обеспечения выполнен анализ точности расчета термодинамических свойств азота по зависимостям, подчиняющимся уравнениям состояния Ван-дер-Ваальса и Редлиха-Квонга, в сравнении с полиномиальными зависимостями в диапазоне изменения термобарических параметров от околокритических до давления 40 МПа и температуры 370 К. Показано, что зависимости для газа Редлиха-Квонга являются рациональными с точки зрения точности и сложности. Проведен анализ точности расчета массового расхода газа, а также процессов опорожнения газовой емкости; показано, что модели, базирующиеся на уравнении состояния Редлиха-Квонга и полиномиальных зависимостях, дают результаты, различающиеся не более, чем на 5 %. Рекомендовано использовать эти зависимости в процессе автоматизированного проектирования систем газоснабжения ракетно-космических комплексов: модели газа Редлиха-Квонга следует использовать как основные, полиномиальные - для контрольных расчетов.

The paper analyzes the accuracy of the thermodynamic properties calculation for nitrogen using the real-gas Van der Waals and Redlich - Kwong equations of state compared with polynomial equation in the range of thermodynamic parameters from near-critical to 40 MPa for pressure and to 370 K for temperature based on developed by us mathematical models, algorithms and software. It was shown, that Redlich - Kwong dependences for gas were rational in terms of accuracy and complexity. The processes of gas mass flow rate and filling and emptying the gas tank were analyzed, it was shown that the models based on Redlich - Kwong and polynomial equations yield results differing no more than 5 %. Recommendations were made for use of the gas state equations in the process of computer-aided design of gas supply systems.

кандидат технических наук, доцент, Ковровская государственная технологическая академия им. В.А.Дегтярева

кандидат технических наук, Ковровская государственная технологическая академия им. В.А.Дегтярева

Термодинамические свойства азота/ Сычев В.В., Вассерман А.А., Козлов А.Д., Спиридонов Г.А., Цымарный В.А. - ГСССД. Серия монография. М.: Изд. стандартов, 1977. - 352 с.

Термодинамические свойства воздуха / Сычев В.В., Вассерман А.А., Козлов А.Д., Спиридонов Г.А., Цымарный В.А. - ГСССД. Серия монография. М.: Изд. стандартов, 1978. - 276 с.

Термодинамические свойства гелия / Сычев В.В., Вассерман А.А., Козлов А.Д., Спиридонов Г.А., Цымарный В.А. - ГСССД. Серия монография. М.: Изд. стандартов, 1984. - 320 с.

Никишкин С.И., Наумова Е.И. Расчет термодинамических и теплофизических свойств газов. Алгоритм и программа. Техническое описание. 48 с. - Реф. опубл. М.: ЦНТИ Поиск, Инф. - справ.бюллетень ОФАП САПР, вып. 21, 1983, № 0651П

Никишкин С.И., Наумова Е.И. Расчет весового секундного расхода реального газа. Алгоритм и программа. Техническое описание. 56 с. - Реф. опубл. М.: ЦНТИ Поиск, Инф.-справ. бюллетень ОФАП САПР, вып. 19, 1982, № 0326И.

Никишкин С.И., Бабенко Н.Г. Расчет процессов наполнения, опорожнения и термостатирования газовой емкости. Алгоритм и программа. Техническое описание. - 54 с. Реф. опубл. М.: ЦНТИ Поиск, Инф.-справ. бюллетень ОФАП САПР, вып.42, 1988, № 1407П.

Никишкин С.И., Халатов Е.М. Расчет термодинамических функций на основе уравнений состояния реального газа. - Деп. в М.: ЦНТИ Поиск, 1981, рег. № 035-2630 (реферат опубл. в ж. Произв. - техн. опыт, № 6, 1981). - 12 с.

Никишкин С.И., Халатов Е.М., Бабенко Н.Г. К вопросу о расчете на ЭВМ термодинамических функций для газа, подчиняющегося уравнению состояния Редлиха-Квонга. - Деп. в М.: ЦНТИ Поиск, 1981, рег. № 035-2682 (реферат опубл. в ж. Произв. - техн. опыт, № 6, 1981). - 8 с.

Подчуфаров Б.М., Никишкин С.И., Халатов Е.М. Термодинамические, теплофизические свойства и массовый расход воздуха, азота и гелия: Справочный материал. - Деп. в М.: ЦНТИ Поиск, 1982, рег. № 035-2938 (реферат опублик. в журнале Произв. - техн. опыт, № 7, 1982). - 59 с.

Никишкин С.И., Халатов Е.М. Учет свойств реального газа при моделировании динамических процессов в газовых емкостях. - Деп. в М.: ЦНТИ Поиск, 1981, рег. № 035-2715 (реферат опубл. в ж. Произв. - техн. опыт, № 6, 1981). - 6 с.

Никишкин С.И., Опарин М.В. Явные алгебраические зависимости для расчета расхода реального газа. / Всес. Сб. Пневматика и гидравлика: Приводы и системы управления. Вып.15, М.: Машиностроение, 1989, с. 182-189.

Подчуфаров Б.М.. Никишкин С.И., Халатов Е.М. Моделирование процессов в системах газоавтоматики с учетом свойств реального газа и распределенности его параметров. - Всес. Сб. Пневматика и гидравлика: Приводы и системы управления. Вып.10, М.: Машиностроение, 1984, с. 117-128.

Наумов Е.В., Никишкин С.И., Халатов Е.М. Автоматизация динамического анализа систем газоавтоматики при учете свойств реального газа и распределенности его параметров. - Сб. Проблемы машиностроения и автоматизации // М. - Будапешт, ИМАШ АН СССР, 1987, с. 49-62.

Бородачев С.М., Никишкин С.И. Программный модуль для автоматизированного расчета термодинамических и теплофизических свойств реального газа. М.: ВНТИЦ, 2004, №50200401147.

Бородачев С.М., Никишкин С.И. Программный модуль для автоматизированного расчета расхода реального газа. М.: ВНТИЦ, 2004, № 50200401335.

Бородачев С.М., Никишкин С.И. Программный модуль для автоматизированного расчета процессов в проточной емкости с учетом свойств реального газа - М.: ВНТИЦ, 2005, №50200500721.

Бородачев С.М., Котов В.В., Никишкин С.И. Термодинамические и теплофизические свойства газов. Программа. М.: ВНИТЦ. Свидетельство об отраслевой регистрации разработки №12241 от 29.01.2009.

Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Справоч. пособие / Пер. с англ. под ред. Б.И.Соколова. - Л.: Химия, 1982. - 592 с.

Котов В.В. Объектно-ориентированная система анализа и синтеза систем газоснабжения ракетно-космических комплексов - Автореферат дисс.… к. т. н., Ковров, КГТА, 2010 - 18с.