Termofyzikální vlastnosti peroxidu vodíku modelované pomocí kubických stavových rovnic v programu TREND

0541531 - ÚT 2021 RIV CZ cze V - Research Report
Vinš, Václav - Prokopová, Olga
Termofyzikální vlastnosti peroxidu vodíku modelované pomocí kubických stavových rovnic v programu TREND.
[Thermophysical properties of hydrogen peroxide modeled with the cubic equations of state using software package TREND.]
Praha: Ústav termomechaniky AV ČR, v. v. i., 2019. 26 s. Z-1598/19.
Institutional support: RVO:61388998
Keywords : cubic equation of state * hydrogen peroxide * thermophysical properties
OECD category: Thermodynamics

Výzkumná zpráva se zabývá termofyzikálními vlastnostmi peroxidu vodíku (H2O2) v čistém stavu, a to zejména s ohledem na potenciál jeho využití jako raketové palivo. Navzdory širokému použití peroxidu vodíku je množství dostupných experimentálních dat a modelů k predikci jeho vlastností v čistém stavu velmi omezeno. Důvodem je silný oxidační charakter H2O2 a jeho rozklad při vyšších teplotách. Většina dat je proto omezena na řídké vodné roztoky do maximální koncentrace 60 %. Ve zprávě je shrnuta literární rešerše dostupných dat a teplotních korelací pro vlastnosti H2O2, a to jak pro termodynamické vlastnosti, konkrétně tlak sytých par, hustotu kapaliny, měrnou tepelnou kapacitu při konstantním tlaku a výparnou entalpii, tak pro transportní vlastnosti, tj. dynamickou viskozitu, tepelnou vodivost a povrchové napětí. Na základě sesbíraných dat byly vypracovány modely založené na kubických stavových rovnicích Soave-Redlich-Kwong a Peng-Robinson, z nichž druhá uvedená poskytuje překvapivě dobrou shodu s dostupnými teplotními korelacemi pro většinu vybraných vlastností v širokém rozsahu teplot od bodu tuhnutí 272,72 K do blízkosti kritické teploty 730,15 K. Sestavené modely pro vlastnosti H2O2 byly implementovány do vývojové verze softwarového balíčku TREND pro výpočet termofyzikálních vlastností a fázových rovnováh čistých látek a směsí, který je vyvíjen skupinou prof. R. Spana na Ruhr-Universität Bochum v Německu.

The research report focuses on modeling of thermophysical properties of hydrogen peroxide intended for use as rocket propellant. Based on the literature review of available data and property correlations, the cubic equations of state by Soave-Redlich-Kwong and Peng-Robinson were developed. The equations were implemented in thermodynamic property package TREND developed at Ruhr University Bochum. Tabulated data for the saturated vapor and liquid and for a set of given isobars were generated. Obtained results will be used as inputs in the CFD simulations of the hydrogen peroxide flows.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0319084