Распределение газа в объеме

[destriero]

Здравствуйте!

Возможно не совсем по тематике форума, но попытаю у вас удачу

Задача состоит в следующем:
Для проведения серии экспериментов необходимо заполнять трубу стехиометрическими газовоздушными смесями. Обязательным условием эксперимента является равномерное распределение газов в объеме. Нужно узнать, сколько примерно нужно будет ждать, пока смесь распределится.

Другими словами необходимо определить ориентировочное время, за которое метан (во втором случае - пропан) равномерно распределится в объеме замкнутой трубы (длина - 7м, диаметр 0.1м), если его начать спускать под небольшим давлением с одного конца трубы. Объем метана - 14-16% общего объема. Температура - 20-25 градусов Цельсия.
Пожалуйста, подскажите как это время можно определить, на что опираться при выборе оптимального времени.

Заранее благодарю!

[Polychemist]

Просто уточнение. Т.е. Вы как-то селективно спускаете (удаляете из трубы) только метан(пропан)?

[destriero]

Просто уточнение. Т.е. Вы как-то селективно спускаете (удаляете из трубы) только метан(пропан)?

извините, видимо я неверно выразился.
Я запускаю газ в объем с одного конца трубы. С целью выравнивания давления с атмосферным, на другом конце трубы будет установлен сипун, через который при закачивании метана будет выходить воздух.

[avor]

--заполнять трубу стехиометрическими газовоздушными смесями.

Воздух уже сам по себе не стехеометрическая смесь.

--Другими словами необходимо определить ориентировочное время, за которое метан (во втором случае - пропан) равномерно распределится в объеме замкнутой трубы (длина - 7м, диаметр 0.1м), если его начать спускать под небольшим давлением с одного конца трубы. Объем метана - 14-16% общего объема. Температура - 20-25 градусов Цельсия.

Как как? Решить уравнение дифузии.

[destriero]

Воздух уже сам по себе не стехеометрическая смесь.

для смеси метан-воздух стехиометрический состав изучен и широко представлен в литературе

Как как? Решить уравнение дифузии.

я, признаться, не знаю как его решить правильно для этой задачи.

За это утро появилось альтернативное предложение:
одновременно продувать модель сжатым воздухом и метаном из разных баллонов.

[DSP007]

Не страдайте фигней - заполняйте вашу трубу инертной для ваших опытов жидкостью , которую вытесняйте газом известного вам стереохимического отношения , единственный нюанс- чтобы его компоненты в жидкости не растворялись. Иной вариант- вашу трубку оснащаете двумя кранами, клапанами или мембранами (или берете стандартный газоотборник) , ваккуумируете , после чего подключаете к вашему источнику стереохимической смеси и открываете кран.
А вытеснять метановой смесью воздух... вы остаться без окон , дверей и барабанных перепонок при неудачном сложении обстоятельств не боитесь?

[avor]

-я, признаться, не знаю как его решить правильно для этой задачи.
А вот тут у вас есть 3 варианта действий
1)научится таки решать самому(как подмножество этого случая освоить какой-нибудь соф т вроде матлаба где есть готовые пакеты для численных решений подобных уравнений)
2)Обратится к тому кто умеет это делать
3)Забить и ждать ночь или пол дня, когда равновесие установится с гарантией.

-- которую вытесняйте газом известного вам стереохимического отношения.

А вот это заувалированнные перенос решения той же задачи но в другое место. Исконную то смесь тоже надо как то приготовить и смешать.

[зыркало1]

А что делать с броуновским движением?

[Сержл]

Отвакуумировать (без усилий 1-5 мм Hg), накачать одного газа, добить вторым из баллона с большим давлением (0,5 мин) с контролем общего давления в системе, дать постоять 10 мин ( у метана проницаемость хорошая). Для контроля смешения (и точности наполнения), думаю, ГХ с отбором в трубку и немедленным вколом.

[SkydiVAR]

А как насчет собрать в газометр через расходомеры и потом смесью заполнить трубу? Контроль - то же ГХ. Заполнять можно над водой, если критична влажность - над ртутью или галлием... Или маслом каким...