Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Литературный обзор 10
1.1 Предмет и задачи физико-химического анализа 10
1.2 Геометрические возможности физико-химического анализа 12
1.3 Физико-химический анализ многокомпонентных систем 21
1.4. Характеристика классов органических соединений, входящих в состав масляных многокомпонентных систем 27
1.5 Основные показатели качества масляных многокомпонентных систем 31
1.6 Процессы структурообразования в нефтяных многокомпонентных системах 35
ГЛАВА 2. Экспериментальная часть 42
2.1 Объекты исследования 42
2.2 Методы исследования 44
2.2.1 Денсиметрия 44
2.2.2 Вискозиметрия 45
2.2.3 Тензиометрия 46
2.2.4 Рефрактометрия 47
2.2.5 Криоскопия 48
2.2.6 ИК-спектроскопия 49
2.2.7 Метод n-d-v 50
2.2.8 Метод измерения тангенса угла диэлектрических потерь 53
2.2.9 Определение пробивного напряжения 55
2.2.10 Влагосодержание 57
2.2.11 Определение кислотного числа 58
2.2.12 Метод математического моделирования 60
ГЛАВА 3. Данные экспериментов и их обсуждение 62
3.1 Влияние температуры на физико-химические свойства масляных многокомпонентных систем и индивидуальных углеводородов 62
3.2 Расчет физико-химических свойств и структурно-группового состава масляных многокомпонентных систем 71
3.3 Структурно-групповой состав масляных многокомпонентных систем 93
3.4 Связь между значениями физико-химических свойств и химическим составом масляных многокомпонентных систем 98
3.5 Влияние структурно-группового состава на физико-химические свойства масляных многокомпонентных систем 111
3.6 Исследование ассоциации компонентов в углеводородных масляных многокомпонентных систем 124
Выводы 134
Список литературы
- Характеристика классов органических соединений, входящих в состав масляных многокомпонентных систем
- Вискозиметрия
- Метод измерения тангенса угла диэлектрических потерь
- Расчет физико-химических свойств и структурно-группового состава масляных многокомпонентных систем
Введение к работе
Сокращение мировых запасов нефти и рост цен на углеводородное сырье повысили актуальность вопросов, связанных с исследованиями свойств природных жидких многокомпонентных систем (МКС), используемых в нефтехимии, химической технологии и энергетике.
Имеется небольшое число работ, показывающих возможности метода ФХА, использующего традиционные зависимости «состав- свойство» для изучения сложных нефтехимических систем. Расширение набора свойств, используемых для физико-химического анализа (ФХА) этих систем, в настоящее время признано важной, весьма актуальной и практически значимой задачей.
В настоящей работе представлены результаты изучения методами ФХА сложных жидких систем на основе трансформаторного масла, являющегося многокомпонентной смесью углеводородов ароматического, нафтенового и парафинового ряда.
В процессе работы в маслонаполненном оборудовании под воздействием эксплуатационных факторов ТМ претерпевает изменения физико-химических свойств, связанные с химическими реакциями, протекающими на фоне сильных электромагнитных полей в присутствии воды и кислорода воздуха. Таким образом, исходный состав ТМ усложняется, как качественно (по количеству составляющих компонентов), так и количественно (по их концентрации). Важен также тот факт, что продукты разложения масла и образующиеся в нем химические соединения при взаимодействии с элементами оборудования ускоряют процесс деградации качества масел и ухудшают их эксплуатационные характеристики.
Изучение закономерностей изменения состава и свойств подобных МКС методом ФХА обусловлен, с одной стороны, с отсутствием данных о физико-химических процессах и возможных структурных изменениях в
масляных системах, с другой, с необходимостью формирования рекомендаций по контролю качества и диагностике состояния масел в промышленной электроэнергетике физико-химическими методами. Данные исследования приобретают актуальный характер, поскольку служат целям безопасности при диагностировании состояния изоляции силового электрооборудования в энергосистеме страны.
Цель и задачи исследования. Целью настоящих исследований является установление закономерностей влияния состава многокомпонентных углеводородных систем на их физико-химические свойства.
В связи с этим в работе были поставлены следующие задачи:
Сравнительный анализ физико-химических свойств масляных многокомпонентных систем и индивидуальных углеводородов.
Экспериментальная проверка возможности модельного компьютерного расчета физико-химических свойств многокомпонентных систем на основе уравнений состояния чистых жидкостей.
Качественная и количественная оценка влияния состава на физико-химические свойства и структуру исследуемых систем и модельных смесей.
Выявление физико-химических факторов, позволяющих фиксировать изменения состояния многокомпонентных масляных систем и контролировать эксплуатационные параметры.
Научная новизна и значимость работы. Впервые показана возможность применения уравнений состояния, характеризующих индивидуальные жидкие углеводороды, для расчета физико-химических свойств многокомпонентных жидких углеводородных систем на основе трансформаторного масла.
Для применения метода ФХА к МКС была проведена декомпозиция МКС, которая выявила определяющую роль ароматической фракции МКС и
нейтральный характер нафтеновой и парафиновой фракций. Этот факт позволил рассматривать данный класс МКС в качестве псевдо-двухкомпонентных смесей и применить к ним методы ФХА как для бинарных смесей в сочетании с компьютерным моделированием и расчетом количественных значений параметров исследуемых физико-химических свойств.
Определены наиболее важные факторы, позволяющие контролировать состояние МКС, впервые установлена связь эксплуатационных параметров ТМ и состава. Опираясь на ФХА процессов в жидких МКС и сформированный набор свойств жидкостей, отраженных количественно в их универсальных физико-химических параметрах и константах, в настоящем исследовании впервые обоснована, разработана и использована методика качественной и количественной оценки изменения состояния МКС, которая, в частности, позволяет осуществлять контроль за состоянием ТМ в процессе его эксплуатации.
Проанализировано структурно-фазовое состояние исследованных жидких систем, установлено образование положительных и отрицательных бинарных азеотропов, имеющих ассоциативную природу. Установлены области концентраций существования азеотропов.
Научно-практическая значимость работы. Установленные в работе закономерности влияния состава на физико-химические свойства углеводородных многокомпонентных систем могут служить основой для разработки систем непрерывного контроля и сигнализации о состоянии технологических систем на основе продуктов переработки нефти.
Личное участие автора. Диссертантом выполнены все экспериментальные и графические работы, получены экспериментальные данные для изучения масляных многокомпонентных систем и модельных смесей методом физико-химического анализа. Проведены расчеты физико-химических свойств и структурно-группового состава образцов
исследуемых систем. Диссертант принимала активное участие в обсуждении результатов работы и их публикации в виде печатных трудов.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ, в т.ч. 4 статьи.
Апробация работы. Результаты работы докладывались на: -Международных конференциях студентов и аспирантов по фундаментальным наукам «Ломоносов-2002» и «Ломоносов-2003» (Москва, МГУ, 2002-2003г); - XVII Менделеевском съезде по общей и прикладной химии (Казань 2003); - VI Всероссийской конференции молодых ученых «Современные проблемы теоретической и экспериментальной химии» (Саратов, 2003г.); - X Всероссийской конференции «Структура и динамика молекулярных систем» (Казань, 2003г.). Результаты работы также докладывались на ежегодной научно-технической конференции КГТУ (Каз. гос. технол. ун-та) в 2003-2006 гг.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена-на 157 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав (литературный обзор, экспериментальная часть, данные экспериментов и их обсуждение), выводов, списка используемой литературы из 211 наименований. Работа иллюстрирована 39 рисунками и содержит 18 таблиц.
Работа выполнена на кафедре физической и коллоидной химии Казанского государственного технологического университета в соответствии с координационным планом НИР КГТУ.
Автор выражает глубокую искреннюю благодарность своему научному руководителю - профессору, доктору химических наук Барабанову Вильяму Петровичу за руководство и помощь, оказываемую в работе. Автор считает своей приятной обязанностью выразить благодарность кандидату химических наук, доценту Хусаинову М.А. за помощь в планировании направлений экспериментальных исследований и их теоретического обсуждения, кандидату химических наук, доценту Торсуеву Д.М. за
консультации по вопросам, связанным с коллоидным строением МКС, и Колушеву Д.Н. за постоянное внимание, помощь в обсуждении результатов работы и консультации по вопросам математического моделирования.
Характеристика классов органических соединений, входящих в состав масляных многокомпонентных систем
Развитие химии многокомпонентных систем (МКС) связано с тем, что большинство природных и техногенных объектов представляют собой композиции из многих компонентов /28-30/. Изучение многокомпонентных объектов обусловлено не только решением методологических задач, но и возможностью их использования в практике.
Можно очертить не один десяток вопросов, в центре внимания которых будет находиться химия МКС. Например, в резко обозначившейся в последние годы проблеме энергосберегающих технологий особое место отводится использованию МКС для разработки и поиска энтальпий плавления неиндивидуальных веществ. Специфика и характер объектов (неорганические соли, предельные углеводороды, кристаллогидраты) свидетельствуют о широком температурном диапазоне и большом количестве ингредиентов, рассматриваемых в исследованиях /31,32/. Успех в технологии высокотемпературных сверхпроводников практически был бы невозможен без физико-химических исследований сложных оксидных систем /33-37/. Композиции из галогенидов представляют большой интерес как флюсы для сварки цветных металлов, высокотемпературные теплоносители /38/, низкоплавкие электролиты разнообразного назначения /28, 39/. Они могут быть использованы как при разработке высокоэффективных энергоемких теплоаккумулирующих материалов /40/, так и для химических источников тока и топливных элементов /41,42/. Для охраны окружающей среды важным вопросом является применение расплавов солей как поглотителей вредных выбросов.
Особенностями МКС, как объекта исследования, являются полидисперсность, многофазность и многообразие типов диаграмм. В проведении систематических исследований диаграмм состояния МКС большое значение отводится методу ФХА, который обладает эффективной методологией и объединяет достижения химии, физики, математики /7,8,43-45/. Количественное изменение числа компонентов приводит к качественным изменениям в методологии изучения МКС по сравнению с одно- и двухкомпонентными системами. Это позволяет рассматривать анализ МКС как относительно самостоятельный раздел ФХА с целым рядом специфических особенностей, требующих комплексного подхода.
Стимулирование исследований в области ФХА МКС обусловлено их важностью для современных технологий и решения многочисленных прикладных задач. Однако в большинстве случаев опубликованные данные несут информацию только о превращениях в базисных элементах МКС и не раскрывают всего многообразия физико-химических процессов, протекающих при взаимодействии компонентов /46/.
Большинство методологических работ по ФХА МКС посвящено различным приемам теоретического исследования геометрических моделей систем. Однако методы исследования МКС, как правило, разрабатывались в отрыве друг от друга, применительно к частным задачам и не объединены общей методологией, отсутствие которой затрудняет эффективное развитие ФХА МКС. Несмотря на большие достижения всего направления в целом, ряд крупных задач остаются нерешенными.
В продолжение работ Н.С. Курнакова научное направление ФХА развивалось его учениками и последователями. /47-56/.
Анализ традиционных методов исследования показывает наличие двух основных подходов к исследованию геометрии диаграмм состояния МКС: аналитический метод Гиббса; геометрический (топологический) метод Курнакова /43-45/. Развиваясь в известной мере обособленно, эти два подхода дополняют друг друга. Известны также попытки разработки общей тополого-аналитической теории МКС /58/, где рассматриваются достижения термодинамических методов расчета диаграмм состояния. Возможность и перспективность расчетов диаграмм состояния МКС показана и в /59-61/. Преодолеть при этом вычислительные трудности помогает ЭВМ /51/. Использование ЭВМ предполагает ряд этапов: математическое моделирование, разработка алгоритмов, программирование, эксперимент на модели и объекте и их сравнительный анализ /62,63/. Проникновение средств вычислительной техники в физическую химию МКС является актуальной задачей и обеспечивает значительный прогресс в этом направлении, в котором наиболее интересные зарубежные исследования представлены в работе /64/.
Не отрицая потенциальных возможностей термодинамического подхода в исследовании МКС, в работе /65/ автором анализируется топологический метод Н.С. Курнакова с позиции информационных уровней. Нулевой информационный уровень рассматривается как базовая входная информация, первый, - как качественное описание системы, в котором приводятся данные по базовому комплексу и химизму, а эксперимент выступает самостоятельным источником информации. Второй информационный уровень является количественным описанием системы. Выделенные информационные уровни могут быть использованы как классификационные критерии при планировании и проведении исследования МКС. Ограничение термодинамических методов расчета МКС объясняется отсутствием необходимого количества входных данных, хотя в последнее время аппарат термодинамики применяется все шире к различным МКС. Примером могут служить работы /66,67/ с солесодержащими объектами.
Вискозиметрия
Поверхностное натяжение масел измерялось модифицированным методом Вильгельми /178/ и кольцевым методом Дю-Нуи /179,180/.
Метод Вильгельми основан на взвешивании частично погруженной в жидкость стеклянной пластинки. ft = II-cos(0) - (Р + s H d ) g (2.3) где 7t -поверхностное натяжение жидкости при температуре tC; П - периметр основания погруженной пластинки, вычисляемый по формуле: П = 2-(а+/), где а-ширина,/ - толщина пластинки; в - краевой угол смачивания; Р - вес пластинки; s - площадь поперечного сечения основания пластинки; Н - глубина погружения пластинки; d - плотность жидкости при температуре tC; g - ускорение свободного падения. Метод Вильгельми требует полного смачивания материала пластинки. Уравнение (2.3) может быть приведено к виду: yt = K-(AM + L-Am) , (2.4) где К, L г константы; ДМ + L Am - вес мениска жидкости у погруженной пластинки; ДМ - разность в весе сухой и частично погруженной пластинки; Дт - изменение показаний по светящейся шкале весов. Определение константы К: К - константа, учитывающая геометрию сосуда и соотношение между площадью его поперечного сечения S и площадью поперечного сечения пластинки s: S = TTD2/4 (2,5) где D-внутренний диаметр сосуда. K = g-S/n-(S + s) (2.6)
Определение константы L: Для определения L пластинку погружали на некоторую глубину в жидкость и, накладывая груз (Др) на правую серьгу весов, записывали изменение показаний по светящейся шкале; тогда: L = Др / Дт (2.7) f где Дт - изменение показаний по светящейся шкале, пропорциональное глубине погружения пластинки в жидкость; Др = 0,01.
Определение констант К, L производили по толуолу либо бензолу, подвергнутым тщательной очистке. Относительная погрешность метода g Вильгельми до 0,3%.
Метод Дю-Нуи основан на определении силы, необходимой для отрыва смоченного платинового кольца от поверхности жидкости. Для этого необходимо приложить силу, равную силе поверхностного натяжения, действующей по периметру кольца.
Сила, необходимая для отрыва кольца, пропорциональна углу закручивания ф стальной нити крутильных весов тензиометра Дю-Нуи. Определив фв для дистиллированной воды, поверхностное натяжение которой известно из справочника /181/, определяли фх для масел и рассчитывали искомое поверхностное натяжение ухпо формуле:
Для измерения показателя преломления nD использовался рефрактометр ИРФ-454 Б2М, предназначенный для непосредственного визуального измерения показателя преломления. ft Показатель преломления определялся в «белом» (дневном) проходящем свете в температурном диапазоне от 20 до 50С. Измерительная призма термостатировалась с точностью до 0,2С с помощью циркуляционного термостата UT- 2/77. Для контроля температуры использовался термометр с ценой деления 0,1С. Перед началом работы проводилась юстировка по дистиллированной воде при температуре 20С по ГОСТ 7069-72. Предел допустимой основной погрешности определения nD ±Ы0"4.
Значения молекулярной массы определялись криоскопическим методом /182,183/, основанным на определении температуры кристаллизации чистого растворителя, а затем растворителя с добавлением исследуемого масла. В качестве растворителя использовался бензол. Молекулярная масса вычислялась по формуле: /»,1000 M=Kvra (2-9) где М - молекулярная масса исследуемого масла; Pj - навеска исследуемого масла, г; Р2- навеска растворителя, г; U-Xj- наблюдаемая разница температур замерзания чистого растворителя и раствора, С; к - криоскопическая константа, зависящая от свойств применяемых растворителей. Для бензола к = 5,12
Измерения проводились в криоскопическом стеклянном сосуде, погруженном в емкость с тающим снегом. В качестве растворителя использовался криоскопический бензол. Навески растворителя и исследуемого масла взвешивались на аналитических весах с погрешностью ±0.0001 г. Разница температур замерзания чистого растворителя (бензола) и смеси растворителя с навеской масла измерялась термометром Бекмана. Молекулярная масса исследуемых масел определялась 5 раз и затем вычислялось ее среднее значение. Проверка качества настройки криоскопа и термометра проводилась по определению молекулярной массы гептана марки ЧДА.
При исследовании структурно-группового состава масел методом ИК-спектроскогаш использовались две аналитические полосы поглощения: для определения углерода в ароматических структурах полосу 1600 см 1, соответствующую валентным колебаниям ароматических ОС-связей, а для оценки содержания углерода в нафтеновых структурах полосу 970 см 1, характерную для СНг-групп в нафтеновых циклах. Запись спектров проводилась на спектрометре «Specord 71 IR» с фиксированной толщиной слоя исследуемой МКС. Для определения содержания углерода в ароматических и нафтеновых структурах использовались уравнения: СА = 0,101-е-1600 + 0,007 (2.10) Сн = 0,269 -lg-(10-e-970) + 0,032 (2.11) где Сд -содержание углерода в ароматических структурах, Сн - содержание углерода в нафтеновых структурах, Е - коэффициент экстинкции. Коэффициент экстинкции рассчитывался по формуле: c = D/l (2.12) где D - оптическая плотность полосы поглощения, 1 - толщина слоя образца, см.
Метод измерения тангенса угла диэлектрических потерь
Для экспериментальной проверки возможности модельного компьютерного расчета физико-химических свойств многокомпонентных углеводородных систем на основе УРС индивидуальных углеводородов был проведен сравнительный анализ влияния внешнего воздействующего температурного фактора на физико-химические свойства масляных систем и, входящих в их состав, индивидуальных углеводородов. Были исследованы температурные зависимости плотности, вязкости, поверхностного натяжения и показателя преломления образцов масляных МКС и отдельных представителей ароматического, нафтенового и парафинового углеводородных гомологических рядов /188/. В качестве представителя ароматического ряда был взят мета-крезол; нафтенового ряда, - циклогексан; парафинового ряда, - октадекан и тетрадекан. Эксперименты проводились в температурном диапазоне от 20С до 90С с интервалом в 5С по методикам, описанным в главе 2.
Плотность d/. Является одним из наиболее часто применяемых в ФХА свойств нефтепродуктов. Для характеристики и оценки их качества плотность (удельный вес) имеет довольно ограниченное значение, по сравнению, например, с вязкостью. Тем не менее, ее величина дает информацию о составе и качестве жидких нефтепродуктов. Как будет показано ниже, наряду с другими свойствами, плотность можно использовать для определения содержания в МКС на основе ТМ ароматических УВ.
Для этого свойства жидкости чаще всего используют понятие относительной плотности aV , которая равна отношению плотности к плотности воды при 4С (впоследствии, слово относительная будет опускаться, но понятие плотности останется тем же). Зависимость d = f (t) для исследуемых МКС показана на рис.3.1.
Как видно из рис.3.1 значения плотности МКС и индивидуальных УВ различны, а температурные кривые для всех образцов имеют однотипный линейный характер с почти одинаковым углом наклона графиков к оси температур.
Причину различия значения плотностей МКС следует искать в их углеводородном составе, способе очистки и, прежде всего, в различном строении молекул их УВ /119/, т.к. УВ в разных гомологических рядах при одинаковой сложности их состава заметно различаются между собой по значениям плотности. Естественно, что преобладание в МКС того или другого углеводородного ряда не может не отразиться на его плотности. Так образец №8 по данным СГС (табл. 3.7 и 3.8) содержит наибольшее количество ароматических УВ и имеет наибольшее значение плотности, а образец №1 имеет наименьшую концентрацию ароматической фракции и, следовательно, наименьшую плотность, Справедливость данного утверждения становится понятной, если сравнить график плотности ароматического мета-крезола с остальными графиками плотности на рис.3.1. Плотность мета-крезола больше единицы и повышение его концентрации в любых углеводородных МКС будет увеличивать их плотность.
При сравнении графиков изменения плотности МКС и индивидуальных УВ можно заключить, что их внешнее различие между собой только в угле наклона и высоте расположения над осью температур. При этом по виду графика нельзя определить, к какому типу жидкости он относится, - к смеси или к чистой жидкости. Сходность графиков изменения плотности позволяет сделать вывод, что они могут быть описаны одним и тем же линейным видом функциональной зависимости или линейным уравнением.
Наряду с химической природой УВ большое влияние на величину плотности оказывают и другие факторы. Значения изменения плотности образцов марки ПС лежат в интервале 0,8579 + 0,8598 г/см и временном диапазоне в 12 лет, а для марки ТКп плотность находится в интервале 0,8591 + 0,8887 г/см3 и временном диапазоне в 28 лет. Это объясняется образованием при эксплуатации МКС тяжелых ароматических УВ или процессом ароматизации алканов, а также появлением асфальто-смолистых продуктов окисления, повышающих плотность масляных МКС /116-119,123-125/.
Вязкость v. Это одно из главных физических и эксплуатационных свойств масляных МКС. Общеизвестно, что при охлаждении нефть и ее продукты густеют, а при нагревании становятся более жидкими. Таким образом, проявляется зависимость вязкости от температуры, которая имеет большое значение в ряде некоторых практических вопросов, например, при подборе масляной МКС как охлаждающей жидкости для обеспечения нормальной работы и стабильности режима его прокачки насосами при низкой температуре, зависящего от значения вязкости и нагрузки трансформатора.
Расчет физико-химических свойств и структурно-группового состава масляных многокомпонентных систем
Уравнения Райта и Маклеода-Сагдена отражают взаимосвязь тензиометрических, волюмометрических и критических свойств жидкости. Эти уравнения позволяют рассчитывать поверхностное натяжение системы по известным значениям объемных свойств Ра , VM и индивидуальной константе Райта р, и наоборот, по известным значениям тензиометрических свойств рассчитать значение парахора Ра и степенную константу Райта р. Парахор Ра является индивидуальной критической объемной константой жидкости. Ра это мольный объем, занимаемый жидкостью, в состоянии близком к критическому, когда поверхностное натяжение равно единице.
Уравнение Этвёша отражает связь поверхностного натяжения с волюмометрическими и термодинамическими свойствами жидкости и позволяет рассчитывать ее поверхностное натяжение по известным объемным свойствам , - индивидуальной объемной константе s и мольному объему VM , и наоборот, по известным значениям тензиометрических свойств рассчитать s и термодинамическую константу Этвёша ке (эрг град/см2), равную изменению энергии единичной площади поверхности приходящуюся на изменение ее температуры на один градус. Указанные константы являются индивидуальными для каждой жидкости, могут быть получены расчетным ( ке ) и экспериментальным ( s, VM ) путем и должны рассматриваться в ФХА как ее термодинамические и волюмометрические свойства. Это уравнение отражает взаимосвязь тензиометрических, волюмометрических и термодинамических свойств жидкости.
Корреляция Шилдса-Этвёша отражает взаимосвязь критических и волюмометрических свойств жидкости; позволяет рассчитывать критическую температуру Тс по известным значениям плотности жидкости при разных значениях температуры; уравнение для расчета температуры нормального кипения Г„ /121/, приведенное в удобную для применения форму. Эта эмпирическая корреляция характеризует связь критической температуры с температурой кипения: Гг=Гс-0,5404/(і-0,000394-Гс) (3.12) где Tv - температура нормального кипения жидкости, К корреляцию Воинова для определения значения молекулярной массы масляных смесей /182,193/: \$М = 1,9914 + 0,00194 -Гк+lg(nJ- 420) (3.13) где М - молекулярная масса исследуемой жидкости; n20D - показатель преломления при 20С;. d204 - плотность масляной МКС при 20С; Тк - температура кипения, К.
Таким образом, математическая модель представляет собой компьютерную программу непрерывного решения системы п уравнений с п неизвестными значениями физико-химических свойств исследуемой жидкости или жидкой смеси. На вход модели можно непрерывно подавать необходимое для решения этой системы уравнений количество экспериментально определяемых базовых значений свойств жидкости. В результате компьютерная программа определяет все неизвестные ранее значения физико-химических свойств и констант.
С помощью математической модели был проведен расчет физико-химических параметров /186,187/ масляных МКС и получен их СГС (см. разд.3.3). Для проверки достоверности работы, корректности расчета системы компьютерного моделирования и для подтверждения адекватности выбранной модели исследуемым объектам, - масляным МКС, было произведено сравнение полученных расчетных значений и экспериментальных данных в различных температурных точках диапазона 20С 90С. Полученные погрешности расчета относительно экспериментальных значений параметров представлены в таблицах 3.2 и 3.3
Из таблиц видно, что погрешности имеют небольшие значения по сравнению с обычными, удовлетворительными 5%. При сравнении результатов расчета вязкости масляных МКС и экспериментальных данных на всем температурном диапазоне была получена максимальная погрешность равная 1,98%, Дср=0,426635% (табл.3.2). В случае расчета плотности максимальное значение погрешности составляет 0,5532 %, Д ср = 0,038997% (табл.3.3).
Проведенный модельный расчет 7 исследуемых МКС по уравнению (3.4) с классическим значением пу = 11/9, имеет относительно большие значения погрешности, до 18% (таблица 3.4). Наиболее вероятно, такие большие погрешности не являются таковыми, а вызваны тем обстоятельством, что показатели степени 1/р ,s и степенной константы Ван-дер-Ваальса пг не являются универсальными константами для любых жидкостей, а имеют определенные индивидуальные значения для каждого исследуемого жидкого вещества.
На основании экспериментального определения погрешности расчета на модели всех выбранных для ФХА свойств можно считать, что имеющаяся компьютерная модель расчета физико-химических свойств адекватна для всего многообразия жидких углеводородных систем, включая многокомпонентные системы. Кроме того, по полученным на модели значениям свойств и индивидуальных физико-химических констант можно с математически корректной точностью проводить ФХА.
