• 제목/요약/키워드: Peng-Robinson Equation of State

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탄화수소 및 불화탄화수소 혼합냉매의 기상-액상 평형에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Vapor-Liquid Equilibria of HFC and HC Refrigerant Mixtures)

  • 강병복;김민수;김영일
    • 설비공학논문집
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    • 제12권11호
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    • pp.1031-1037
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    • 2000
  • Isothermal vapor-liquid equilibrium(VLE) data have been obtained for the systems of propane(R290)+1,1,1,2-tetrafluoroethane(R134a) and 1,1,1,2-tetrafluoroethane(R134a)+isobutane(R60A) in the temperature range of 253.15 to 323.15K. Experiments were performed in a circulation type apparatus by injecting vapor through liquid pool using a magnetic pump. Both systems form azeotropes in the temperature range of this study. The experimental results were estimated with the Peng-Robinson equation of state. When the temperature-dependent binary interaction parameter was used in the Peng-Robinson equation of state, the absolute average deviation of the measured bubble point pressures from the values correlated by the Peng-Robinson equation was 0.65% and 0.78% for R290+R134a and R134a+600a, respectively. Azeotropic compositions for both systems were presented.

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GERG-2004 모델식과 Peng-Robinson 상태방정식을 이용한 천연가스 및 냉매 구성성분들의 물성 비교연구 (Comparative Study on the Properties Estimation of the Constituents of the Natural Gas and Refrigerant Mixtures Between GERG-2004 Model and Peng-Robinson Equation of State)

  • 김미진;노재현;김동선;조정호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.906-918
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    • 2012
  • 본 연구에서는 천연가스 및 냉매를 구성하고 있는 성분들에 대한 증기압, 증발잠열, 액상의 밀도 및 이성분계 기액 상평형을 추산하는데 있어서 GERG-2004 모델식과 Peng-Robinson(PR) 상태방정식을 서로 비교하였다. 비교결과 GERG-2004모델식은 액상의 밀도 추산에 있어서 PR 상태방정식에 비해 정확성이 높았으나, 기액 상평형 추산에 대한 정확성은 오히려 낮았다. 한편, PR 상태방정식에서 Costald 상관 관계식을 사용하여 액상의 밀도를 추산한 경우에는 실험값과 오차율이 1% 이내로써 GERG-2004 모델식을 사용한 추산 결과와 거의 차이가 없었으며, 증기압과 증발 잠열의 추산은 GERG-2004모델식과 PR 상태방정식이 거의 유사한 결과를 나타냄을 알 수 있었다.

3차 상태방정식과 여러 혼합법칙 및 Kirkwood-Buff용액이론을 이용한 초임계유체내에서의 용질의 무한희석 부분몰부피의 계산 (Prediction of partial molar volumes of solutes in supercritical CO2 using the Peng-Robinson equation of state with various mixing rules and Kirkwood-Buff solution theory)

  • 전영표;박종선;권영중
    • 산업기술연구
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    • 제19권
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    • pp.253-260
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    • 1999
  • Two thermodynamic models were used to predict the partial molar volumes of solutes in supercritical carbon dioxide at infinite dilution: (1) the Peng-Robinson equation of state with various mixing rules including those based on $EOS/G^E$ (2) the Kirkwood Buff fluctuation integral with the hard sphere expansion (HSE) method. The Kirkwood-Buff fluctuation integral method, in which an equation of state for pure component and molecular parameters are required, produced better results especially near the critical point than the Peng-Robinson equation of state with the several mixing rules based an $EOS/G^E$. When the $EOS/G^E$ mixing rules were used, poorer results were obtained compared with the classical mixing rule and Kirkwood-Buff model.

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액체혼합물의 밀도 측정과 3차 상태방정식에 의한 과잉 몰부피의 예측 (Density Measurement of Liquid Mixture and Estimation of Excess Molar Volume by A Cubic Equation of State)

  • 김정민;배효광
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권5호
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    • pp.637-640
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    • 2005
  • 극성과 비극성의 물질인 methyl tert-butyl ether(MTBE)와 2,2,4-trimethylpentane 혼합물과 methyl ethyl ketone(MEK)와 2,2,4-trimethylpentane 2성분의 액체혼합물 그리고 극성의 물질인 MTBE과 MEK 2성분 액체혼합물의 밀도를 densitometer를 사용하여 278.15 K, 288.15 K, 298.15 K에서 각각 측정하였다. 측정한 밀도로부터 얻은 2성분계 과잉몰부피의 측정값과 Huron-Vidal의 혼합법칙을 사용한 Peng-Robinson-Stryjek-Vera(PRSV)의 3차 상태방정식으로부터 계산한 계산값이 잘 일치하였으며 극성물질을 포함한 혼합물의 몰부피 계산에 3차의 PRSV 상태방정식이 이용될 수 있음을 확인하였다.

이산화탄소와 프로판 혼합냉매의 기상-액상 평형 (Vapor-Liquid Equilibria of Carbon Dioxide and Propane Mixtures)

  • 김주혁;김민수;김만회
    • 설비공학논문집
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    • 제18권11호
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    • pp.859-866
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    • 2006
  • This paper presents the vapor-liquid equilibrium (VLE) data measured for carbon dioxide and propane mixtures. Their mixtures were considered as promising alternative refrigerants due to good thermophysical properties and negligible environmental impact. The isothermal VLE data were measured at eight temperatures ranging from 253.15 to 323.15 K in the circulation type equipment with a view cell. The binary system was found to be a zeotropic mixture in the tested temperature range and could be correlated with sufficient accuracy by using the Peng-Robinson equation of state (PR EoS) with the van der Waals one fluid mixing rule. A comparison with published experimental VLE data has been carried out by means of the PR equation of state. In addition, the phase behaviors of carbon dioxide and propane mixtures were analyzed based on the measured VLE data.

순수한 프로판 냉매를 사용한 액화석유가스 냉동사이클의 모사에 관한 연구 (A Study on the Simulation of LPG Refrigeration Cylcle Using Pure Propane Refrigerant)

  • 조정호
    • 한국가스학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.38-42
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    • 2006
  • 본 연구에서는 순수한 프로판 냉매를 사용하여 액화석유가스(LPG)를 액화 및 냉동 저장할 수 있는 냉동 사이클에 대한 모사기법을 소개하였다. 프로판을 액화시키기 위한 2차 냉매로써는 물을 사용하였다. 전체 냉동 사이클의 모사를 위한 열역학 모델로서는 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였다. 프로판 성분과 LPG구성성분의 증기압의 좀 더 정확한 추산을 위하여 Twu 등이 제안한 새로운 alpha function을 사용하였다. 또한 액상의 밀도를 정확하게 추산하기 위해서는 Peng-Robinson상태방정식 대신에 API모델식을 사용하였다. 모사를 위하여 Simulation Science사의 PRO/II with PROVISION version 7.1 범용성 화학공정 모사기를 사용하였다 본 연구를 통하여 국내에서 실제로 가동되고 있는 LPG 저장을 위한 냉동 사이클을 성공적으로 모사할 수 있었다.

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이산화탄소와 디메틸포름아마이드 혼합물의 기포점 측정 및 모델링 (Measurement and Modeling of Bubble Points for Binary Mixtures of Carbon Dioxide and N,N-Dimethylformamide)

  • 정준영;이병철
    • 청정기술
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    • 제17권1호
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    • pp.19-24
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    • 2011
  • 본 연구에서는 가변부피 투시창이 설치되어 있는 고압 상평형 측정 장치를 사용하여 이산화탄소의 임계온도 이상과 디메틸포름아마이드(DMF)의 임계온도 이하의 온도 범위에서 혼합물의 조성을 변화시키면서 이산화탄소와 디메틸포름아마이드 혼합물의 기포점 압력을 측정하였다. 실험적으로 측정된 기포점 압력 데이터를 Peng-Robinson 상태방정식에 상관시킴으로써 기포점 조성과 평형을 이루는 이슬점 조성을 추정하였다. 실험적으로 측정된 기포점 압력은 Peng-Robinson 상태방정식으로 계산한 결과와 매우 잘 일치하였다. 가변부피 투시창이 설치되어 있는 고압 상평형 실험장치는 고압의 압축유체 혼합물의 기포점을 매우 쉽고 빠르게 측정할 수 있는 방법이라고 할 수 있다.

고압 상태의 증발 특성 해석결과에 미치는 상태방정식의 영향 (Sensitivity of EOS in Analyzing the High-Pressure Vaporization Characteristics)

  • 유용욱;김용모
    • 한국분무공학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.32-43
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    • 1997
  • A comparison of predicted molar volume, vapor - liquid equilibrium, enthalpy of vaporization, droplet size history. and vaporization rates with several forms of equation of state has been made. The equation of state (EOS) investigated in this study includes the EOS given by Redlich - Kwong, the Soave - Redlich - Kwong, and the Peng - Robinson. Numerical results indicate that the Peng - Robinson EOS yields more accurate predictions of vapor - liquid equilibrium under a broader range of temperature and pressure conditions, especially at high pressures and near the critical point.

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초임계수 내에서 PCBs 완전산화반응의 전산모사에 관한 연구 (A Study on the Computer Simulation for the Complete Combustion Reaction of PCBs in Supercritical Water)

  • 조정호;김경숙;손순환;김영철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권1호
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    • pp.46-51
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    • 2007
  • 본 연구에서는 전력 산업에서 발생하는 폐기물 중의 하나인 Poly Chlorinated Biphenyls(PCBs)를 함유한 절연유를 초임계수 내에서 완전산화반응을 통해서 제거하는 전산모사를 수행하였다. 절연유의 주성분을 노말 데칸으로 선정하였으며, 초임계수 내의 절연유의 함량은 3.0 wt%로 가정하였다. 초임계수 내에서의 물성 추산을 위해서 Peng-Robinson 상태방정식을 사용하였으며, 전산모사를 통해서 초임계수 내에서 3.0 wt%의 절연유 및 과잉 산소가 모두 용해되는 현상을 잘 설명할 수 있었다.

초임계 영역에서 대체 모델 연료를 이용한 케로신의 열역학적 상태량 연구 (Investigation of Thermophysical Properties of the Kerosene Using the Surrogate Model Fuel at Supercritical Conditions)

  • 김국진;허준영;성홍계
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.823-833
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    • 2010
  • 액체 로켓 및 항공용 엔진 연료로서 사용되는 케로신의 열역학적 상태량을 연구하기 위해 surrogate 모델이 조사되었다. 초임계 조건에서 실제 기체 상태 방정식(SRK 상태 방정식, PR 상태 방정식)과 NIST SUPERTRAPP(ECS 원리)을 이용하였을 경우의 밀도 분포가 기존의 실험 결과와 비교되었다. 또한 surrogate 모델의 종류에 따른 열역학적 상태량의 오차 범위에 대한 고찰이 수행되었다. 탄화 수소 계열 연료에 대해서는 PR 상태 방정식과 ECS 원리가 높은 정확도를 나타내지만 압력, 온도와 같은 작동 환경에 따라 적절한 surrogate 모델을 선별하여 선택해야 함을 확인하였다.