氣體的密度

  氣體的密度可由氣體狀態(tài)方程中壓力、溫度與比體積（密度的倒數(shù)）的關(guān)系給出。

  干氣體的密度在常溫常壓下可以用理想氣體定律求出。在高壓、低溫時(shí)實(shí)際氣體不能采用理想氣體定律計(jì)算，通常在計(jì)算式中增加一個(gè)理想氣體定律偏差校正系數(shù)——氣體壓縮系數(shù)予以修正。有些氣體與水蒸氣混合為濕氣體。同氣體混合物相比較，濕氣體的特點(diǎn)是其中一個(gè)組分——水蒸氣在一定條件下將發(fā)生集態(tài)變化，水蒸氣凝聚為液體，或者發(fā)生相反的蒸發(fā)過(guò)程，因此濕氣體有另外的計(jì)算方法。

    

1)干氣體的密度計(jì)算式

    p=pn *P/Pn* Tn/T *Zn/Z

式中p，pn——分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)( 293.15K，iOl .325kPa)下干氣體前密度，

    kg，m3；

    P，Pn——分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)壓力，Pa;

    T，Tn——分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱力學(xué)溫度，K；

    Z，Zn——分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下氣體壓縮系數(shù)。

 

2)氣體壓縮系數(shù)氣體壓縮系數(shù)是實(shí)際氣體偏離理想氣體定律的一個(gè)校正系數(shù)。對(duì)于一些較易液化的氣體，如CO2.、SO2、NH3等在一般溫度與壓力下與理想氣體狀態(tài)方程的偏差較明顯，另外一些氣體在高壓、低溫及接近液態(tài)對(duì)應(yīng)用理想氣體狀態(tài)方程會(huì)帶來(lái)較大的偏差。把所有偏差都?xì)w于一個(gè)系數(shù)，因此，氣體壓縮系數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式可能是非常復(fù)雜的，它是壓力、溫度與流體組分的函數(shù)。氣體壓縮系數(shù)的計(jì)算式可分為二大類：普遍化計(jì)算式和專用計(jì)算式。普遍化計(jì)算式是基于對(duì)比態(tài)原理（對(duì)比態(tài)方程）的，計(jì)算式的參數(shù)為對(duì)比參數(shù)（對(duì)比壓力p，，對(duì)比溫度T）。這種計(jì)算式對(duì)于缺乏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的物質(zhì)，可得到有參考價(jià)值的數(shù)據(jù)，但精確度要差些。專用計(jì)算式是由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)合理論分析用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法（回歸分析）求得函數(shù)式。它們適用干一定范圍（壓力，溫度）特定介質(zhì)的條件，其精確度較高。附錄H列舉若干氣體壓縮系數(shù)的計(jì)算式。

  

3)濕氣體的密度計(jì)算式氣體的濕度用下列參數(shù)表征。

  a.絕對(duì)濕度  絕對(duì)濕度分為二種。f為濕氣體對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)干氣體而言的絕對(duì)濕度（簡(jiǎn)稱標(biāo)態(tài)干密度）；f’為濕氣體對(duì)標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)濕氣體而言的絕對(duì)濕度（簡(jiǎn)稱標(biāo)態(tài)濕密度）。f與f'有如下關(guān)系式

    f=0.814f'/0.804-f' , f'=0.804f/0.804+f

  b.相對(duì)濕度濕氣體中實(shí)際所含水蒸氣質(zhì)量和同溫度下飽和濕氣體所含的水蒸氣質(zhì)量之比，即為相對(duì)濕度，它的定義式為

    e=ps/psmax=Ps/Psmax

式中ps,psmax -分別為水蒸氣的密度和水蒸氣的最大密度，kS/rrl；

    Ps,Psmax—分別為水蒸氣的分壓力和水蒸氣的最大分壓力，Pa。

  c.露點(diǎn)  濕氣體在定壓下冷卻到某一溫度時(shí)，水分開始從濕氣體中析出，這個(gè)溫度稱為露點(diǎn)，在數(shù)值上等于濕氣體中水蒸氣分壓下的飽和溫度。

    

濕氣體密度計(jì)算式有以下兩種。

  a.采用相對(duì)濕度參數(shù)時(shí)工作狀態(tài)下濕氣體的密度計(jì)算式

    p=pn*(P-ePsmax)/Pn*Tn/T*Zn/Z+epsmax

式中p,pn —分別為工作狀態(tài)下濕氣體的密度和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下濕氣體干部分的密度，kg/m3；

    P，PN——分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的絕對(duì)壓力，Pa;

    T,Tn——分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的熱力學(xué)溫度，K；

    Z，Zn——分別為工作狀態(tài)和標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體壓縮系數(shù)。

    其余符號(hào)同上。

 

  b.采用絕對(duì)濕度參數(shù)時(shí)工作狀態(tài)下濕氣體的密度計(jì)算式

    p=0.804(p0+f)/(0.804+f)*pT0/PnTZ

    p={p0+(1-p0/0.804f')}}pT0/pnTZ

式中 pO    - 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(273 15K，101.325kPa)濕氣體干部分的密度，kg／m3

     0.804 - 設(shè)不發(fā)生相變時(shí)，水蒸氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下(273.15K，101.325kPa)的密度值，kg/m3；

     To    - 標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下熱力學(xué)溫度，等于273.15K;

     其余符號(hào)同上。

4)蒸汽流量計(jì)選型

飽和蒸汽在選擇計(jì)量表時(shí)，可選擇溫度補(bǔ)償，或者壓力補(bǔ)償，而過(guò)熱蒸汽選型時(shí)需選擇溫度壓力補(bǔ)償