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Accurate Measurements of Thermodynamic Properties and Thermodynamic Analysis of a State-of-the-Art Equation of State for Ternary Fluid Mixtures with Hydrogen Extended from Type III Binary Systems

从 III 型二元系统扩展而来的含氢三元流体混合物的热力学性质的精确测量和最先进的状态方程的热力学分析

基本信息

批准号：
20H02091
负责人：
迫田直也
金额：
$ 11.07万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H02091/
关键词：
水素混合流体熱物性精密計測

项目摘要

水素を含む混合系のPVTx性質ならびに飽和密度の高精度測定を試みるにあたり，計測システムの改良を行った．これまで，試料圧力容器ならびに可視化窓の付いた気液平衡セルに試料が充填され，これらを恒温槽内に設置するも，圧力センサは恒温槽の外に設置していた．しかし，その場合，容器内の試料温度と圧力センサ内の試料温度に差異が生じてしまうため，専用のケースを開発し，圧力センサを封入して恒温槽内に設置することで，測定時，全ての試料の温度を均一にした．0.725モル組成水素 + 0.275モル組成二酸化炭素の2成分系混合流体のPVTx性質を温度範囲283～313 K，圧力5 MPaまでの範囲で測定したところ，当該領域においては，既存の状態方程式は得られた実測値と0.2 %の密度偏差で一致していた．さらに0.124モル組成水素 + 0.876モル組成二酸化炭素の混合系を密度170 kg/m3で気液平衡セルに充填し，恒温槽内に設置して昇温，気液のメニスカスが消滅した飽和温度を測定した．円筒形状を有する気液平衡セルは容器内側においてメニスカスが奥行き方向の中央で消滅するように，中心の径が最も大きくなる工夫が施されている．飽和温度において，既存の状態方程式は本実測値と0.2 K以内で一致した．また，振動細線を用いた粘性係数測定では，共鳴曲線を取得し，粘性係数のデータを得た．さらに，本研究では新たに液体恒温槽を導入した．本恒温槽は内槽が大きく容器仕様の自由度を大きくとれる．また，恒温槽の手前と奥の両方に窓ガラスが取り付けられているため，圧力容器内の試料の状態ならびにメニスカスや臨界タンパク光をより明確に観察可能となった．

In order to test the PVTx properties and high-precision measurement of saturation density of water-containing mixed systems, improvements in the measurement system have been implemented. The sample pressure vessel is visualized and liquid equilibrium is maintained. The sample is filled. The pressure vessel is set inside the thermostatic bath and outside the thermostatic bath. When the temperature and pressure of the sample in the container vary, the pressure and pressure are sealed in the thermostatic bath. The PVTx properties of the two-component mixed fluid of carbon diacid in the temperature range of 283~313 K and the pressure range of 5 MPa were measured. When the temperature of the sample was uniform, the existing equation of state was obtained and the density deviation was consistent by 0.2%. 0.124 kg/m3, 0.876 kg/m3, 170 kg/m The shape of the cylinder is different from that of the liquid balance. The inner side of the container is different from the center of the cylinder. The diameter of the center is the largest. The saturation temperature is within 0.2 K, and the existing equation of state is consistent with the original measured value. In addition, the viscosity coefficient is measured using vibrating thin wires, the resonance curve is obtained, and the viscosity coefficient data is obtained. In this study, a new liquid thermostat was introduced. The thermostat tank has a large inner groove and a large container. In addition, the temperature of the temperature chamber before the hand of the temperature chamber, the temperature of the pressure vessel, the temperature of the pressure vessel.