17.6: Критерії стабільності
- Page ID
- 29043
Цікаво, що одним з найскладніших аспектів проведення розрахунків VLE може бути не сам розрахунок двофазного розщеплення, а знання того, чи дійсно суміш розділиться на дві (або навіть більше) фази для тиску та температури.
Однофазна процедура виявлення повинна бути одночасно введена на цьому етапі, щоб виявити, чи знаходиться система в справжньому однофазному стані при заданому тиску та температурі, чи вона фактично розділиться на дві фази. Тут може бути використано кілька підходів: методика повернення, викладена Risnes et al. (1981) та критерії фазової стабільності, введені Міхельсеном (1982), серед інших. Тут ми опишемо тест на стабільність Міхельсена.
Мікелсен (1982) запропонував створити другу фазу всередині будь-якої даної суміші, щоб перевірити, стабільна така система чи ні. Це та сама ідея, що стоїть за процедурою повернення (Risnes et al. , 1981), але цей тест додатково забезпечує пряму інтерпретацію для випадків, коли знайдені тривіальні рішення
(K i's —> 1). Тест необхідно виконувати двома частинами, враховуючи дві можливості: друга фаза може бути як пароподібної, так і рідкоподібної. Контур методу описаний нижче, дотримуючись підходу, представленого Whitson and Brule (2000).
- Розрахуйте тухкість суміші (f zi), використовуючи загальний склад z i.
- Створюємо пароподібну другу фазу,
- Використовуйте кореляцію Вільсона для отримання початкових K i -значень.
- Обчисліть числа молів другої фази, Y i:
(17.15)
- Отримати суму мольних чисел,
(17.16)
- Нормалізувати мольні числа другої фази для отримання мольних дробів:
(17.17)
- Обчисліть фугаційність другої фази (f yi), використовуючи відповідний ЕОС і попередній склад.
- Обчисліть поправки для K-значень:
(17.18)
(17.19)
- Перевірте, чи є:
- Конвергенція досягається:
(17.20)
- Підійде банальне рішення:
(17.21)
Якщо підійде банальне рішення, припиніть процедуру.
Якщо збіжність не була досягнута, використовуйте нові K-значення та поверніться до кроку (b).
- Конвергенція досягається:
- Створіть рідку другу фазу,
Виконайте попередні кроки, замінивши рівняння (17.15), (17.16), (17.17) та (17.18) на (17.22), (17.23), (17.24) та (17.25) відповідно.
(17.22)
(17.23)
(17.24)
(17.25)
Розшифровка результатів цього методу наступна:
- Суміш стабільна (переважає однофазний стан), якщо:
- Обидва випробування дають S < 1 (S L < 1 і S V < 1),
- Або обидва тести сходяться до банального рішення,
- Або один тест сходиться до тривіального розчину, а інший дає S < 1.
- Тільки одного тесту із зазначенням S > 1 достатньо, щоб визначити, що суміш нестабільна і що двофазний стан переважає. Такий же висновок робиться, якщо обидва тести дають S > 1, або якщо один з тестів сходиться до тривіального розчину, а інший дає S > 1.