基于维里系数的实际气体分子平均自由程近似计算-论文.pdf

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1、2015年7月润滑与密封Ju1．2015第40卷第7期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．40No．7DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2015．07．009基于维里系数的实际气体分子平均自由程近似计算张帅宋鹏云(昆明理工大学化学工程学院云南昆明650500)摘要：考虑微间隙气体润滑计算中的实际气体效应时，需要计算实际气体分子平均自由程。提出一种基于Vifial系数的实际气体分子平均自由程的计算方法，该方法通过Virial方程确定实际气体状态方程中的压缩因子。基于理想气体分子平均自

2、由程的算法，用实际气体状态方程代替理想气体状态方程，从而计算得到实际气体分子平均自由程。采用该方法计算不同压力下，空气、c0：、N、H：实际气体分子平均自由程，并与理想气体分子平均自由程进行比较。结果表明，空气的实际气体分子与理想气体分子的平均自由程计算结果差别很小；常压下，空气、CO，、N，实际气体分子平均自由程略小于理想气体，H的实际气体分子平均自由程略大于理想气体；随着压力增大，分子平均自由程减小，实际气体分子平均自由程偏离理想气体分子平均自由程的程度增加。关键词：气体润滑；实际气体；分子平均自由程；压缩因子：Vi

3、rial方程中圈分类号：TH117．2文献标志码：A文章编号：0254—0150(2015)7-046—5ApproximateCalculationofMoleculeMeanFreePath0fRealGasBasedonVirialCoeficientZhangShuaiSongPengyun(FacultyofChemicalEngineering，KtmmingUniversityofScienceandTechnology，KunmingYunnan650500，China)Abstract：Whenthee

4、ffectofrealgasinthecalculationofmicrogapgaslubricationisconsidered，themoleculemeanfreepathoftherealgasisrequiredtocalculate．AcalculationmethodofthemoleculemeanfreepathoftherealgaswasproposedbasedonVifialcoefficient．Accordingtothiscalculationmethod，thecompressibil

5、ityfactorinrealgasstateequa-tionwasdeterminedbyVirialequation，andbysubstitutingtheidealgasstateequationwiththerealgasstateequation，themoleculemeanfreepathoftherealgaswascalculatedbasedonthealgorithmofthemoleculemeanfreepathoftheidealgas．Themoleculemeanfreepathsof

6、therealgasofdryair，CO2，N2，H2atdifferentpressureswerecalculatedrespectivelybyusingthismethod，andcomparedwiththeresultsoftheiridealgas．Theresultsshowthatthemoleculemeanfreepathsoftherealgasofdryairarequitclosetothecalculationresultsfromtheideagas．Undernormalpressur

7、e．themoleculemeanfreepathsoftherealgasofthedryair，CO2，N2areslightlylessthanthoseoftheiridealgas，andthemoleculemeanfreepathoftherealgasofH2isslighflylargerthanthatoftheidealgas．Alongtheincreasingofthepressure，themoleculemeanfreepathisdecreased；andthedifferenceofth

8、emoleculemeanfreepathbetweentherealgasandtheidealgasisin—creased．Keywords：gaslubrication；realgas；moleculemeanfreepath；compressibilityfactor；Virialequation在气体润滑