验证Cryogenics Pro 程序的准确性

先说结论：误差极低，与各种经典教材和实验数据的平均偏差在1%内
程序即将发布到apple App Store, 适配iphone 和 ipad

fluid properties

• 化工热力学中题目如下：
  


1/711.509 mol/m3= 1405.4636 cm3/mol, 实验值 1411.2， 偏差 -0.406%

1 / 7103.061 *10^6 =140.78437 , 偏差 0.011%

1/1150.455*10^6=869.22131 偏差 (869.22131-866.1)/866.1=0.36%

以上说明其计算精度远超 RK 方程，误差极低

汇总偏差，420k 气相偏差 -0.5%， 380k 液相偏差 0.01%，380k 气相偏差 0.36%

对比 PR 方程，总体计算精度更高

密度计算偏差 1 / 995.606177 *1000=1.00441 ，偏差 1.00441/1.0043-1=0.01%

饱和蒸汽压偏差 4247/4246-1 =0.02%

摩尔体积偏差 1 / 55264.578 =1.80948e-05, 偏差 0.0000180948 / 0.00001808 -1=0.08%

34791.382 -772.292=34019.09 , 偏差 34019/33757 -1=0.78% （注，coolprop 引用的 1-丁烯参数略有偏差）

1 / 6989.903 1000 1000 =143.0635, 偏差计算 143.0635/144 -1=-0.65%

饱和气相摩尔体积 Vsv 1/47.430 *10^6 =21083.7023,

饱和气相压缩因子 Zsv = 0.95829

饱和气相摩尔焓 Hsv =34017.317

饱和液相摩尔体积 Vsl = 1/10335.659*10^6=96.75242

饱和液相压缩因子 Zsl = 0.0044

饱和液相摩尔焓 Hsl =11624.440

潜热 385272.36 J/kg ， 385272.36*0.058=22345.79688 J/mol

在使用程序的过程中，发现教材上引用的临界温度和临界压力以及偏心因子有的已经过时了，虽然用 ai 查了也是和教材一样，但是用 refprop 查询就能发现和 coolprop 一致。还是以 refprop 为准。

换算表

checked

对比林德的换算表，对比 Refprop 数据

Humid Air

By checking -70dew point which shows 2.6ppmv from Shawmeters

Psychrometrics chart

Air VLE

计算得到气相的摩尔比例分别为 21.62% N2, 3.02%Ar, 75.36% O2

原始实验资料数据分别为 21.7% N2,3.1%Ar,75.16% O2

计算偏差分别为 =21.62/21.7-1=-0.37% N2, 3.02/3.1-1=-2.58% Ar 75.36/75.16-1=0.27% O2

从气相反算液相

氮氧氩计算得到为 85%，13.18%，1.81%

实验值为 85.73%，12.41%， 1.86%；

偏差为 =85/85.73-1=-0.85% , 13.18/12.41-1=6.2%, 1.81/1.86-1=-2.69%

Mixture

采用 PR 方程计算得到 1Mpa 下 400k 的 摩尔体积为 3088.37 cm3/mol

采用本 app 计算得到 结果为 320.484 mol/m3, 转换为 =1/320.484*10^6=3120.28058 cm3/mol

与 PR 方程变成为 3120.28058/3088.37-1 =0.0103; 约为 1.03%的偏差

Steam

查蒸汽闪蒸表得到 10barg 水在闪蒸后得到 1barg 的蒸汽的质量占比为 12.5%

通过计算得到为 12.5%

计算差异 为 1114.3/1115-1=-0.06%