بررسی اثر ژول - تامسون در گازهای کرایوژنیک با استفاده از معادله حالت واندروالس

هر رابطه ریاضی بین فشار، حجم و دمای یک سیال، به طور متداول معادله حالت نامیده میشود. توانایی پیشبینی دقیق این قبیل معادلات، در کاربردهای مهندسی بسیار مورد توجه قرار گرفته است. پیشبینی منحنی وارونگی ژول - تامسون به عنوان یک تست معتبر برای معادلات حالت1 شناخته شدهاست. تعیین تجربی منحنی وارونگی نیازمند اندازه گیری بسیار دقیق خواص حجمی در شرایط 5 برابر دمای بحرانی و 12 برابر فشار بحرانی میباشد. در مقاله حاضر برای پیشبینی منحنی وارونگی ژول – تامسون از معادله حالت واندروالس استفاده شدهاست. روابط فشار - حجم - دمای (PVT) گازهای کرایوژنیک2 هوا، هلیم، هیدروژن، نیون، نیتروژن و اکسیژن برای مطالعه رفتار فرایند آنتالپی ثابت ژول -تامسون و به ویژه منحنی وارونگی استفاده شدهاست. نتایج نشان میدهد که برای گازهای هلیم، نیون و هیدروژن ماکزیمم دمای وارونگی کمتر از دمای محیط است بنابراین این گازها در شرایط محیط دراثر عبور از شیر ژول – تامسون خنک نمیشوند. ولی گازهای هوا، نیتروژن و اکسیژن را میتوان در شرایط محیط با عبور از شیر ژول - تامسون خنک کرد.

کلیدواژه ها:

ژول - تامسون ، منحنی وارونگی ، معادله حالت واندروالس ، گازهای کرایوژنیک