Теория фазового состояния водно-спиртовой смеси: температура, давление, концентрация

Форум самогонщиков, пивоваров, виноделов Оборудование Автоматика
1 2 3 4 5 6 7 ... 11 4
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.60  17 Нояб. 16, 19:00
В принципе конечно можно.
Просто хотелось бы схему простую и надежную как полено. А предложенной схеме есть источники погрешностей на которые сложно повлиять.
Унос поплавка током воды, дрейф по горизонтали, нелинейность  датчика индукционного.
Тут пока не попробуешь сделать не понятно - жизнеспосовная идея или нет.
m16 Модератор Тамбов 1798 965
Отв.61  17 Нояб. 16, 21:43
пошерстил сегодня калькулятор VLE-calc от 1 до 100 мм ртути . получилась табличка.
Vapor-liquid.xlsx (78Кб - загружено 73 раз)
ys1797 Доктор наук Санкт-Петербург 931 280
Отв.62  18 Нояб. 16, 12:09
В принципе конечно можно.Просто хотелось бы схему простую и надежную как полено. А предложенной схеме есть источники погрешностей на которые сложно повлиять.Унос поплавка током воды, дрейф по горизонтали, нелинейность  датчика индукционного.Тут пока не попробуешь сделать не понятно - жизнеспосовная идея или нет.Kotische, 17 Нояб. 16, 19:00

Унос и нелинейность - это фигня. Я вот попробовал катушку в головы от дистилляции сунуть. Изоляция отвалилась от провода через 10 минут.
Не держит изоляция агрессивную среду Грустный.
capsolo Профессор Зелик 4788 1511
Отв.63  18 Нояб. 16, 12:17, через 8 мин
катушку в головы от дистилляции сунутьys1797, 18 Нояб. 16, 12:09
Не надо сувать катушку. Можно снаружи емкости присобачить
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.64  19 Нояб. 16, 00:34
пошерстил сегодня калькулятор VLE-calcm16, 17 Нояб. 16, 21:43
По данным из этого калькулятора у спирта отсутствует ярко выраженный азеатропРуди

Специально для Руди: (1 атм)
c liq.1 (ethanol)   PERATURE   c vap.1 (ethanol)
vol.%   °C   vol.%
0.0000   100.4410   0.0000
3.1701   97.5835   28.9425
6.2041   95.2475   43.3628
9.1108   93.3981   52.0041
11.8978   91.8976   57.7607
17.1416   89.6158   64.9494
21.9868   87.9707   69.2572
26.4772   86.7354   72.1290
36.3851   84.6893   76.3846
44.7598   83.4351   78.8007
51.9316   82.5642   80.4633
58.1422   81.8956   81.7782
63.5729   81.3415   82.9297
68.3618   80.8581   84.0118
72.6163   80.4235   85.0768
76.4212   80.0272   86.1555
79.8442   79.6653   87.2672
82.9400   79.3377   88.4243
85.7533   79.0464   89.6355
88.3213   78.7948   90.9068
90.6745   78.5876   92.2428
92.8389   78.4299   93.6471
94.8364   78.3276   95.1227
96.6854   78.2876   96.6720
97.3872   78.2906   97.3128
98.0687   78.3052   97.9660
98.7307   78.3320   98.6315
99.0548   78.3501   98.9689
99.3743   78.3715   99.3094
99.6893   78.3962   99.6531
100.0000   78.2929   100.0000

Т.е. провал на кривых вроде бы присутствует...
т.е. азеатроп как бы наличствует.
Хотя так же имеется странный выброс на 100% заначении спиритуозности.  Непонимающий
Screenshot_2016-11-19-00-24-022.jpg
569x768 31Кб
TSpirt.png
1024x685 40Кб
TSpirtvv.png
1024x680 32Кб
TSpirtvv1.png
1024x681 41Кб
m16 Модератор Тамбов 1798 965
Отв.65  19 Нояб. 16, 08:24
Kotische, Руди при разработке калькулятора таблицами пользовался или уравнениями ?
Rudy Академик Питер 5752 975
Отв.66  19 Нояб. 16, 12:27
m16, спасибо за наводку. Внимательно посмотрел на этот калькулятор, вроде он точный. Поначалу ругался - сбила с толку молярная концентрация, но потом разобрался.

Вот только твоя эксельная таблица неверна - из нее получается, что соотношение коцентраций в жидкости и паре не зависит от давления - а это не так.

У меня не было практически никаких достоверных данных, только отдельные огрызки. Поэтому я привязал верхнюю точку кривой к точно известной температуре кипения спирта, нижнюю - к температуре кипения воды и просто изоморфически странслировал зависимость температуры кипения от концентрации для атмосферного давления. Специально прописал это в хелпе, чтобы люди знали, что это не божественное откровение. Но погрешность по температуре кипения реально оказалась вполне приемлемой.

Котище, спасибо за труды, ты меня, зараза, настрополил - пол ночи возился с проверкой.

Сварганил в экселе примерную табличку для себя, как мне удобно. Там можно можно многое менять, если нужно - это просто вариант.
ТаблицаПараметров.xlsx.zip (23Кб - загружено 47 раз)
m16 Модератор Тамбов 1798 965
Отв.67  19 Нояб. 16, 13:16, через 50 мин
Вот только твоя эксельная таблица неверна - из нее получается, что соотношение коцентраций в жидкости и паре не зависит от давления - а это не так.Rudy, 19 Нояб. 16, 12:27
как так? но там же четвёртый параметр - температура, она то меняется. и собсно данные я сам не менял - задаю давление в мм ртути , mol/mol в таблице меняю на vol,% , copy - paste в эксель  и так  100 раз. никакой отсебячины. сейчас занят тем что "растянул" таблицу по температуре в 30-ть раз, чтобы шаг последней был 0,1 гр для последующей заливки в контроллер.
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.68  19 Нояб. 16, 16:17
как так? но там же четвёртый параметр - температура,m16, 19 Нояб. 16, 13:16
Нет.
Там исходный параметр молярная концентрация в жидкости, по нему происходит итерация.
А все остальные параметры от него зависят.
У тебя таблица только для значений температуры, а столбец "концентрация в паре" один на всю таблицу.
А на самом деле "концентрация в паре"  тоже меняется при итерировании.
Нужно в каждой точке получать два значения (температура, концентрация), а не одно значение (температура) как у тебя.

Добавлено через 16мин.:

этот калькулятор, вроде он точный.Rudy, 19 Нояб. 16, 12:27
Ну воот... а я так хотел затеять грандиозный эксперимент по промеру экспериментальных данных.
А если тут всё точно то нет основаних для покупки проточного цифрового денсиометра. Грустный
m16 Модератор Тамбов 1798 965
Отв.69  19 Нояб. 16, 21:23
Kotische,
Вот только твоя эксельная таблица неверна -  из нее получается, что соотношение коцентраций в жидкости и паре не зависит от давления - а это не так.Rudy, 19 Нояб. 16, 12:27

   не пойму почему , хотелось бы разобраться. ты приложил таблицу в ней ведь молярная концентрация тоже не меняется не меняется от давления , не так ли? я в твоей таблице справа подставил свои значения . молярная концентрация связана с объёмной коэффициентами , ты их привёл. в чем разница?

   ведь очевидно что изначально разработчики VLE калькулятора приняли ряд значений молярной концентрации : 0, 0.01, 0.02, 0.03, .... 0.99, 1 по которому рассчитывается   температура при заданном давлении , либо давление при заданной температуре.
ТаблицаПараметров_1.xlsx (18Кб - загружено 7 раз)
игорь223 Академик таганрог 23905 15364
Отв.70  19 Нояб. 16, 21:33, через 10 мин
А на моей улице седня праздник

1. Лазерный станок мой конструктор-самородок настроил, китайцев неедущих (урроды) полгода ждали, пока он сообразил, что и где нужно покрутить..,
2. Калькулятор Руди по воде сошелся сначала в тестовом режиме (а потом и при перегонке браги), с моими термометроманометрами

Н у и плюс суббота, вакуумный джин ввечеру идет и ведет меня верною дорогою, в завтрашний день!)

m16, я спьяну не пойму, кому ты вопрос задаешь?)))
Цитата от Руди, вопрос к Котищщу...
сообщение удалено
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.71  22 Нояб. 16, 22:04
Внимательно посмотрел на этот калькулятор, вроде он точный.Rudy, 19 Нояб. 16, 12:27
Нихрена он не точный. В третьем знаке после запятой врёт!  Смеющийся

Кривые получаются очень плавные, ещё бы им быть не плавными если они результат расчёта, а не измерения.
На таких кривых очень хорошо работают методы интерполяции - восстановление промежуточных отсчетов по заданным значениям на границах.

Осваиваю сплайн-интерполяцию кубическую. Ничего там военного нет, как любит говорить 223ий, но инструмент давно в руках не держал вот и тренируюсь не чем попроще.

В аттачменте файлик с табличкой конвертации значений
mol/mol : mass%   : vol.% : mol/dm3 : g/100 cm3
злобно заинтерполированная с шагом 1/1000

Проба пера так сказать  Строит глазки
Concentration.zip (49Кб - загружено 26 раз)
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.72  23 Нояб. 16, 04:28
Протабулировал участок от 0.00001 до 0.044 атм
при высоком разрешении хорошо видно что график получается кусочно линейный.


Добавлено через 9ч. 25мин.:

Охохооох... гиморно то как данные с сайта утягивать...
Заломать скрипт сайта что бы он сам точки перебирал и в базу данных на мой комп складывал пока что не получилось,
сложноватенький он, а я в джава-скриптах не настолько силен Грустный
Пришлось костыль сваять который из клипборда данные перехватывает, парсит, и в базу складирует.
Но всё равно, на каждую страничку по несколько тыков мышки приходится делать Грустный
Пока что стянул с сайта сырые данные от 0 атм до 0.1 атм

Народ, посмотрите чё там как, может косякнул где.
Как вытащу весь диапазон покрываемый сайтовым калькулятором, а это до 9.999 атм,
натравлю на данные интерполятор, что бы получилась сетка 0.01°С по температуре и 0.1кРа по давлению,
и концентрации конвертну к объемным.
t_ot_p.png
1125x1328 86Кб
Data_0.1.xls.zip (283Кб - загружено 8 раз)
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.73  23 Нояб. 16, 17:04
Так, наконец то закончил это гиблое дело - тянуть цифири с чуждого сайта
По сырым данным построил график температура от давления
получилось красиво Улыбающийся

Синий график - вода (100%),
Розовый - спирт (100%)

В экселе - данные для графика,
сырые не обработанные цыфры как вытащено с сайта.

Сейчас причешу данные слегка и выложу весь скаченный массив.
LogSpirtVoda.png
1110x1348 241Кб
LogSpirtVoda.zip (28Кб - загружено 14 раз)
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.74  23 Нояб. 16, 17:18, через 15 мин
Выкладываю полностью массив сырых данных утащенных с сайта
Данные без какой либо обработки и интерполяции

Шаг по давлению:
// 0.00001-0.00100  шаг 0.00001 [бар]           0.001-0.100 шаг 0.001 [кРа]
// 0.00100-0.01000  шаг 0.00010 [бар]           0.100-1.000 шаг 0.010 [кРа]
// 0.01000-1.00000  шаг 0.00100 [бар]           1.000-100.0 шаг 0.100 [кРа]
// 1.00000-10.0000  шаг 0.01000 [бар]           100-1000 шаг 1 [кРа]
AllSpirtVoda.zip (1Мб - загружено 16 раз)
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.75  23 Нояб. 16, 17:23, через 6 мин
Вопрос к залу:
как лучше поступить с данными дальше?
если я интерполятором построю полную сетку
с шагом 0.01°С по температуре и 0.1кРа по давлению
то файл получится огромным, тяжеленным и в пользовании не удобным.
Думаю сделать калькулятор по типу как у Руди,
что бы можно было заказывать диапазон и шаг сетки,
что бы кому надо мог сам себе нужный кусок сетки сгенерировать.
Или нагенерировать и выложить готовых таблиц разным шагом и покрытием?

ЗЫ: понятно что гуру из сырых данных сами всё что нужно посчитают, вопрос к остальным, как сделать чтоб было удобно.
makh Доцент Caught Somewhere In Time 1755 863
Отв.76  23 Нояб. 16, 17:38, через 15 мин
файл получится огромным, тяжеленным и в пользовании не удобнымKotische, 23 Нояб. 16, 17:23
Размер пофик, sqlite формат удобно.
игорь223 Академик таганрог 23905 15364
Отв.77  23 Нояб. 16, 17:57, через 20 мин
Мне нужны данные

Шаг температуры 0,1С
Шаг давления 0,1кПа
Диапазон давлений -75кПа до -98кПа
Крепость паров от 0% до 97,15%
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.78  23 Нояб. 16, 20:02
Руди предложил родить интерполяционную функцию.
В аттаче результаты приближения рассчитанные Руди,
это конечно не конечный результат,
но по крайней мере ясно в каком настроении двигаться.
Graph1_Spirt.pdf (26Кб - загружено 26 раз)
Graph2_Voda.pdf (69Кб - загружено 18 раз)
Kotische Академик Саратов 6960 2021
Отв.79  24 Нояб. 16, 03:05
Мне нужны данные

Шаг температуры 0,1С
Шаг давления 0,1кПа
Диапазон давлений -75кПа до -98кПа
Крепость паров от 0% до 97,15%
игорь223, 23 Нояб. 16, 17:57
Ну немного не совсем то чего барин желаете, но пока хоть так.
Надеюсь нигде особо сильно не накосячил.

Сейчас данные интерполируются в лоб:
(давление[kPa] : жидкость[vol%]) -> (температура[°C] : пар[vol%])

Ты хочешь (задавать шаг дескретности):
(температура[°C] : давление[kPa]) -> (жидкость[vol%] : пар[vol%])

это требует некоторой доработки алгоритма на свежую голову Улыбающийся

С калькулятором Руди цифры слегка не сходятся.
Где косяк пока не знаю. Надо хотябы со Стабниковым сравнить.
for223.zip (880Кб - загружено 19 раз)