湍流狀態下單組分氣液相平衡體系壓力的變化

張珍禛，姚 遠，羅會娟，宋俊男，江小波，郭 鍇

（1北京化工大學化學工程學院，北京 100029；2中國石油天然氣股份有限公司石油化工研究院，北京 100195）

純液體與其氣相在一定溫度下可達到一個動態平衡狀態，這個狀態被定義為單組分氣液相平衡[1]。氣液相平衡現象廣泛地存在于化工生產過程和日常生活中，如精餾、遠距離液體輸送和液體空化等。這些過程中常常涉及流動和體系壓力的變化。許多學者就這些現象做了大量的研究工作[2-4]。大部分研究者認為，流體流動引起了流體局部溫度和壓力的變化，導致局部液相汽化，從而引起體系壓力的變化[5-6]。文獻中可以查到許多計算液相主體中局部壓力和相變化的數學模型[7-8]。但是，這些模型中都沒有提及體系的相平衡是否會受到流體流動的影響。因此，傳統的計算模型在對實際情況的計算中常常表現出其局限性，計算結果常與實際工況出現偏差。關于流體流動對氣液相平衡體系壓力變化的影響的研究，在化工實踐應用和對傳統計算模型的完善方面都有十分積極的意義。

本文研究的對象為單組分氣液相平衡體系的壓力，靜態情況下也被稱為液體飽和蒸汽壓。目前最公認的計算飽和蒸汽壓的方法是安托尼方程[1]。安托尼方程經過幾十年的研究與發展，已從最初的三參數方程漸漸演變成改良的三參數方程、五參數方程和多參數方程，計算的精度也較先前有了大大的提高[9]。安托尼方程是基于實驗結果的經驗方程，實驗過程中液體不可避免地會發生流動，這就導致了使用安托尼方程解釋流動液相主體中的相變化時的不準確。……