Определить динамическую и кинематическую вязкость двухкомпонентной смеси газов водород-аммиак

Для последующих расчетов используем значения молярных масс компонентов смеси:
МH2=2 кг/кмоль;
МNH3=17 кг/кмоль.
Коэффициент динамической вязкости газовой смеси рассчитываем по формуле:
μсм=МсмуH2∙МH2μH2+уNH3∙МNH3μNH3,
где Мсм – молярная масса смеси;
μH2- коэффициент динамической вязкости водорода, Па·с; согласно справочным данным, при 300С μH2=0,009·10-3 Па·с;
μNH3- коэффициент динамической вязкости аммиака, Па·с; согласно справочным данным, при 300С μNH3=0,011·10-3 Па·с.
Молярную массу смеси рассчитываем по формуле:
Мсм=МH2∙yH2+МNH3∙yNH3,
где yNH3-объемная доля аммиака в смеси; yNH3=0,1;
yH2-объемная доля водорода в смеси; yН2=1-yNH3=1-0,1=0,9.
Мсм=2∙0,9+17∙0,1=3,5кгкмоль.
Тогда получим:
μсм=3,50,9∙20,009∙10-3+0,1∙170,011∙10-3=0,0099∙10-3 Па∙с
Определяем плотности входящих в смесь компонентов по формуле:
ρ=М22,4∙Т0Т∙рр0,
где Т0 – температура, соответствующая нормальным условиям, К; Т0=273 К;
Т – температура, соответствующая рабочим условиям, К; Т=300С=303 К;
р0 – давление, соответствующее нормальным условиям, Па; р0=101325 Па;
р – давление, соответствующее рабочим условиям, Па; р=2 атм=202650 Па.
ρH2=222,4∙273303∙202650101325=0,161кгм3;
ρNH3=1722,4∙273303∙202650101325=1,368кгм3.
Плотность смеси компонентов рассчитываем по формуле:
ρсм=ρН2∙yН2+ρNH3∙yNH3,;
ρсм=0,161∙0,9+1,368∙0,1=0,282кгм3
Кинематическая вязкость газовой смеси:
vсм=μсмρсм=0,0099∙10-30,282=0,0351∙10-3м2с
Ответ: μсм=0,0099∙10-3 Па∙с; vсм=0,0351∙10-3м2/с
Насосы и их работа на трубопроводную сеть