Estudio de la influencia de las propiedades termodinámicas ...
Propiedades termodinámicas 1
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APLICACIÓN DE LAS ECUACIONES DE ESTADO EN MATLAB
HENRRY ALDEMAR ARCINIEGAS 3085045
MANUEL EDUARDO LOPEZ 308525
PROFESOR:
ÁLVARO GÓMEZ
UNIVERSIDA NACIONAL DE COLOMBIA
SEDE MANIZALES
2010
ingresar Psup, Tref, Pref, Tc, Pc, Cpa, Cpb,Cpc, Cpd y un vector de
temperatura
hacer un factor de correccion para q la presion supuesta no sea tan
diferente de la presion de saturacion
ingresar parametros de la ecuacion de pengrobinson para encontrar los coeficientes de la ecuacion cubica
luego mediante la ecuacion cardano encontrar las raices del polinomio y
hacer Zmax= Zvap y Zmin=Zliq
encontrar fvap y fliq
fvap=fliq
si
Psup=Psat
integrando el polinomio de Cp se encuentra la hentalpia y la entropia
No
Este es el programa para calcular las propiedades termodinámicas en la fase liquido-vapor.
clc,clear allR=8.3145e-5;%bar.m3/mol.kR1=8.3145e-2;%bar.m3/kmol.kPsup=2;%barTref=298.15;%kPref=1;%barfprintf('Elija la ecuacion de estado que va a utilizar:\n')fprintf('\n(1) Peng-Robinson.\n(2) Redlich Kwong.')opc=input('\n\nElija su opcion: ');Tc=input('Temperatura critica: ');%kPc=input('Presión critica: ');%barw=input('Factor acéntrico: ');Cpa=input('Cpa: ');Cpb=input('Cpb: ');Cpc=input('Cpc: ');Cpd=input('Cpd: ');T=[73.15:10:Tc]%kfor k=1:length(T) if k>2 m=(log(PV(k-2)/PV(k-1)))/(inv(T(k-2))-inv(T(k-1))); Psup = PV(k-1)*exp(m*(inv(T(k))-inv(T(k-1)))); end P=Psaturacion(T(k),Psup,Tc,Pc,w,opc); if opc==1 [Z(k,:),f,Hres,Sres]=pengrobinson(T(k),P,Tc,Pc,w); else [Z(k,:),f,Hres,Sres]=soave_redlich_kwong(T(k),P,Tc,Pc,w); end DHIG=(Cpa*(T(k)-Tref))+((Cpb/2)*((T(k)^2)-(Tref^2)))+((Cpc/3)*((T(k)^3)-(Tref^3)))+((Cpd/4)*((T(k)^4)-(Tref^4))); DSIG=Cpa*log(T(k)/Tref) + Cpb*(T(k)-Tref)+((Cpc/2)*((T(k)^2)-(Tref^2)))+((Cpd/3)*((T(k)^3)-(Tref^3)))-(R*log(P/Pref)); S(k,:)=Sres+DSIG; H(k,:)=Hres+DHIG; PV(k,:)=P; V(k,:)=Z(k,:)*R1*T(k)/(P);enddisplay(PV)display(Z)display(V)display(H)display(S)
function [Psat]=Psaturacion(T,Psup,Tc,Pc,w,opc)if opc==1 [z,f]=pengrobinson(T,Psup,Tc,Pc,w);elseif opc==2 [z,f]=soave_redlich_kwong(T,Psup,Tc,Pc,w);else opc=input('Seleccione la ecuacion de estado!: ');end
fo=abs(1-(f(1)/f(2)));tol=1e-8;while fo>tol Psup=Psup*f(1)/f(2); if opc==1 [Z,f]=pengrobinson(T,Psup,Tc,Pc,w); else [Z,f]=soave_redlich_kwong(T,Psup,Tc,Pc,w); end fo=abs(1-f(1)/f(2));endPsat=Psup;
function [Z,f,Hres,Sres]=pengrobinson(T,P,Tc,Pc,w) R=8.3145; k=0.37464+(1.54226*w)-(0.26992*(w^2));alfa=( 1+k*( 1 - sqrt(T/Tc) ) ) ^2;a=0.45724*((((R^2)*(Tc^2))/Pc)*alfa);b=0.07780*((R*Tc)/Pc);A=(a*P)/(R*T)^2;B=(b*P)/(R*T);C1=(B-1);C2=A - 3*B^2 -2*B ;C3=(-A*B+(B^2)+(B^3));Z=cardano(C1,C2,C3);Z=Z(imag(Z)==0);if length(Z)>1 Z=[min(Z),max(Z)];endda=-0.45724*(R^2)*(Tc^2)/Pc*k*sqrt(alfa/(T*Tc));Hres = R*T*(Z-1)+(T*da-a)/(2*sqrt(2)*b)*log( (Z+( 1+sqrt(2) )*B) ./ (Z+ ( 1-sqrt(2) ) *B) );Sres= R*log(Z-B) + da/(2*sqrt(2)*b)*log( ( Z+(1+sqrt(2))*B )./ (Z+(1-sqrt(2))*B) );fi=exp((Z-1)-log(Z-B)-A/(2*sqrt(2)*B)*log( ( Z+(1+sqrt(2))*B )./ (Z+(1-sqrt(2))*B) ) );f=P*fi;
function [Z,f,Hres,Sres]=soave_redlich_kwong(T,P,Tc,Pc,w) R=8.3145; k=0.48+(1.574*w)-0.176*(w^2);alfa=(1+k*(1-sqrt(T/Tc)))^2;a=(0.42748*(R^2)*(Tc^2)*alfa)/Pc;b=(0.08664*R*Tc)/Pc;A=(a*P)/((R*T)^2);B=(b*P)/(R*T);C1=-1;C2=A-B-(B^2);C3=-A*B;Z=cardano(C1,C2,C3);Z=Z(imag(Z)==0);if length(Z)>1
Z=[min(Z),max(Z)];endda=-((0.42748*(R^2)*(Tc^2))/Pc)*k*sqrt(alfa/(T*Tc));Hres=R*T*(Z-1)+((T*da-a)/b*log((Z+B)/Z));Sres=R*log(Z-B)+(da/b*log((Z+B)/Z));fi=exp(log(Z-B)-(A/B)*log((Z+B)/Z)+(Z-1));f=fi*P;
function z=cardano(c2,c1,c0)p=1/3*(3*c1-c2^2);q=1/27*(2*(c2^3)-9*c2*c1+27*c0);R=(q^2)/4+(p^3)/27;arg1=-q/2+sqrt(R);if arg1<0 P=-(-arg1)^(1/3);else P=arg1^(1/3);endarg2=(-q/2)-sqrt(R);if arg2<0 Q=-(-arg2)^(1/3);else Q=arg2^(1/3);endx=[P+Q,-(P+Q)/2+(P-Q)/2*sqrt(-3),-(P+Q)/2-(P-Q)/2*sqrt(-3)];z=x-c2/3;
Propiedades para el Oxigeno
TemperaturasPresion Sat Factor de compresibilidad Volumen especifico Molar
Liq Vap Liq Vap73.15 0.1134 0.0004 0.9945 0.0232 53.357183.15 0.4663 0.0016 0.9832 0.0241 14.577193.15 1.3885 0.0045 0.9611 0.0252 5.3612
103.15 3.3135 0.0103 0.9256 0.0266 2.3958113.15 6.7599 0.0204 0.8747 0.0284 1.2173123.15 12.3011 0.0371 0.8063 0.0308 0.6711133.15 20.5505 0.0641 0.7171 0.0345 0.3863143.15 32.1626 0.1107 0.5985 0.0410 0.2215153.15 47.8465 0.2255 0.4019 0.0600 0.1070
TemperaturasEntalpia *1.0e+004 Entropia
Liq Vap Liq Vap73.15 -1.3493 -0.6311 -137.1448 -38.964683.15 -1.3014 -0.6065 -119.2602 -35.688493.15 -1.2518 -0.5843 -104.5867 -32.9215
103.15 -1.1998 -0.5658 -92.1003 -30.6431113.15 -1.1441 -0.5529 -81.1095 -28.8608
123.15 -1.0830 -0.5476 -71.0988 -27.6235133.15 -1.0132 -0.5534 -61.6025 -27.0662143.15 -0.9274 -0.5780 -51.9899 -27.5781153.15 -0.7882 -0.6590 -39.8376 -31.4012