А. А. Айдарбекова магистр, аға оқытушы, Н. А. Сәндібаева п.ғ. к., доцент м а

26 Вестник Казахского государственного женского педагогического университета №1(43), 2013 
Мақалада кӛп компонентті газ қоспаларындағы зат алмасу процесіндегі диффузия 
құбылысының қысымға тәуелділігі программа арқылы алынған нақты графиктермен 
келтірілген. Сондай-ақ, диффузияның эффективті коэффицентін программа арқылы
есептеу қарастырылған. Осы уақытқа дейін Стефан-Максвелл формуласын пайдаланып 
зат алмасу процесінде диффузияны есептеп келді. Бұл есептеу процесі ұзақ уақытты, 
қайталап есептеуді талап етеді. Осындай қиындықтарды жеңілдету мақсатында нақты әрі 
жылдам есептеуге қол жеткізуімізге мүмкіндік беретін Borland Delphi тілінде 
құрастырылған Stefan программасының кӛмегімен аталған мәселені жеңілдету жолдары 
қарастырылады [1]. 
Жұмыста екі колбалық диффузиялық қондырғы әдісі қолданылды, негізгі газдар 
сутегі, азот, аммиак, метан, неон, екі колбада да бірдей мӛлшердегі осы газ қоспаларының 
зат алмасу процесінің эксперименттік зерттелуі кӛрсетіліп, графиктері келтірілген [3,6].
Қондырғымен жұмыс істеу әдісі мынадай: аппараттың колбалары ӛзара бӛлінеді 
және форвакуумдық насоспен сорып алып дайындалады, мысалы бірнеше рет зерттелетін 
газ қоспасымен «шайылған» және онымен тәжірибелік қысымға дейін жоғарғы колба 
толтырылады. Осыған ұқсас процедура тӛменгі колбада да жүргізіледі. Берілген 
температуралық режимде колбалардағы қысымдар теңестіріледі және газдың артық 
мӛлшері 
атмосфераға 
жіберіледі. 
Манометрлердің 
кӛрсетулерінде 
аппарат 
колбаларындағы газ қысымы белгіленеді. Тәжірибенің абсолюттік қысымы атмосфералық 
қысымдардың қосындысымен, яғни манометр-барометрдегі (МБП) қысым және манометр 
кӛрсетуіндегі қысыммен анықталды. Қысымдарды теңестіргеннен кейін бастапқы араласу 
процесіне сәйкес келетін уақыт белгіленеді және диффузиялық канал ашылады. 
Тасымалдау жүргізілген уақыты аяқталғаннан кейін эксперимент соңында аппарат 
колбалары ажыратылады. Араласудан кейін газдарды талдау хроматографта жүргізілді.
Аталған программаны пайдаланып 0.6332H2+ 0.1929N2 + 0.0339NH3 + 0.1174CH4 + 
0.0226Ne – 0.5445H2 + 0.1486N2 + 0.1587NH3 + 0.1233CH4 + 0.0249Ne газ жүйесіндегі 
диффузия процесінің қысымға байланысты ӛзгерісін зерттей отырып, алынған 
нәтижелерді тӛмендегі графиктер арқылы кӛрсетеміз [5,7]. 
(а) –сурет. (ә)-сурет.
1-сурет. Жоғарғы колбадағы газ қоспаларының қысымы Р=0,101 МПа (а)-сурет және 
P = 30 кгс/см
2
(29,43 МПа) (ә)-сурет болғандағы газ концентрацияларының уақытқа 
тәуелділігі.

Қазақ мемлекеттік қыздар педагогикалық университетінің Хабаршысы №1(43), 2013
27
(б)-сурет. (в)-сурет. 
2-сурет. Тӛменгі колбадағы газ қоспаларының қысымы Р=0,101 МПа, (б)-сурет
және P = 30 кгс/см
2
( 29,43 МПа ) (в)-сурет болғандағы газ концентрацияларының уақытқа 
тәуелділігі.
(г)-сурет (д)-сурет 
3-сурет. Газ қоспаларындағы диффузияның эффективті коэффициентінің қысымы 
Р=0,101 МПа (г)-сурет және қысымы P = 30 кгс/см
2
(29,43 МПа) (д)-сурет кездеріндегі газ 
концентрацияларының уақытқа тәуелділігі.
4-сурет. Жоғарғы және тӛменгі колбадағы газ қоспаларының қысымы Р=0,101 МПа 
және P = 30 кгс/см
2
(29,43 МПа) болғандағы газ концентрацияларының уақытқа 
тәуелділігі.
Р=0,101 МПа және P = 30 кгс/см
2
(29,43 МПа) қысымдағы Т=298,0 К болғандағы 
кӛпкомпонентті газ қоспасының матрицалар коэффициентінің нәтижесі тӛменде 
кӛрсетілген (КҚМК, см
2
/с
): 

28 Вестник Казахского государственного женского педагогического университета №1(43), 2013 
D(1,1) = 0,41586 ; D(1,2) = -1,11190 ; D(1,3) = -1,07850 ; D(1,4) = -1,07360 ;
D(2,1) = -0,00979 ; D(2,2) = 1,24890 ; D(2,3) = 0,38356 ; D(2,4) = 0,39674 ;
D(3,1) = -0,01191 ; D(3,2) = 0,05542 ; D(3,3) = 0,87698 ; D(3,4) = 0,05841 ;
D(4,1) = -0,01380 ; D(4,2) = 0,22651 ; D(4,3) = 0,22882 ; D(4,4) = 1,03440.
P = 30 кгс/см
2
( 29,43 МПа ): 
D(1,1) = 0,01384 ; D(1,2) = -0,03700 ; D(1,3) = -0,03589 ; D(1,4) = -0,03572 ;
D(2,1) = -0,00033 ; D(2,2) = 0,04156 ; D(2,3) = 0,01276 ; D(2,4) = 0,01320 ;
D(3,1) = -0,00040 ; D(3,2) = 0,00184 ; D(3,3) = 0,02918 ; D(3,4) = 0,00194 ;
D(4,1) = -0,00046 ; D(4,2) = 0,00754 ; D(4,3) = 0,00761 ; D(4,4) = 0,03442 . 
Жоғарыда аталған программа бойынша 0.6332H2+ 0.1929N2 + 0.0339NH3 + 
0.1174CH4 + 0.0226Ne – 0.5445H2 + 0.1486N2 + 0.1587NH3 + 0.1233CH4 + 0.0249Ne газ 
жүйесі үшін белгілі уақыт аралығындағы жоғарғы және тӛменгі колбадағы бірдей 
мӛлшердегі газ қоспаларының қысымның ӛзгерісіне байланысты, тұрақсыз заңдылықпен 
ӛзгеретіндігі график арқылы кӛрсетілді. Диффузияның эффективті коэффиценті 
анықталды. Осы алынған нәтижелерді эксперименттік есептеулерде сондай-ақ 
анықтамалық құрал ретінде қолдануға мүмкіндік береді [4,3]. 
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
1.Ю.И.Жаврин, Н.Д.Косов и др. Расчет диффузионного процесса в двухколбовом 
аппарате для случая многокомпонентной газовой смеси // Каз.у-т, НИИЭТФ.-Алматы, 
1995.- 26 с. 
2. Ю.И.Жаврин, Н.Д.Косов, С.М.Белов, С.Б.Тарасов Влияние давления на 
устойчивость диффузии в некоторых трехкомпонентных газовых смесях // Письма в ЖТФ. 
– 1984. – Т.54, № 5. – С. 943-947. 
3. 
В.Н.Косов, 
В.Д.Селезнев 
Аномальная 
диффузионная 
неустойчивость 
многокомпонентных изотермических газовых смесей. Алматы-Екатеринбург: Принт, 
1998. – 180 с. 
4. А.Шакарбеккызы Применение эффективных коэффициентов диффузии к 
описанию массопереноса в многокомпонентных газовых смесях, содержащих аммиак // 
Сборник тезисов ІІІ Международного конгресса студентов и молодых ученых Мир 
науки», Алматы, 23-30 апреля 2009г. – Алматы, 2009. – C.58
5. А.Шакарбеккызы Расчет диффузионного процесса в многокомпонентных газовых 
смесях, используемых при синтеза аммиака// Сборник тезисов ІІІ Международного 
конгресса студентов и молодых ученых Мир науки», Алматы, 19-22 апреля 2010г. – 
Алматы, 2010. – C.14 
6. А.Шакарбеккызы, Г.А.Каптагай Эффективные коэффициенты диффузии в газовых 
системах// Алматы, КазгосженПУ, Вестник научный журнал, серия естествознание 
№1(6), 2011. –С. 9-12.
7. Ю.И.Жаврин, Н.Д.Косов, С.М.Белов, С.Б.Тарасов Влияние давления на 
устойчивость диффузии в некоторых трехкомпонентных газовых смесях // Письма в ЖТФ. 
– 1984. – Т.54, № 5. – С. 943-947. 
РЕЗЮМЕ 
В статье рассмотрена проблема описания через вычислительный эксперимент 
соответственно разработанной программе массопереноса в многокомпонентных газовых 
смесях. Получина информация о диффузионных процессах в многокомпонентных газовых 
смесях, содержащих аммиак, в зависимости от концентрации, давления и температуры. 
SUMMARY 
In the work to looking of the problems are writing calculation experiments of the working 
out program mass giving in the more components gas. To given information with diffusions 
process in more components of gas in the concentration, temperature and voice. 

Қазақ мемлекеттік қыздар педагогикалық университетінің Хабаршысы №1(43), 2013
29
ӘОЖ 37.026.9:371.212:371.385.3 

жүктеу/скачать 4,01 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: