L’Institut coréen de génie civil et de technologie du bâtiment a introduit une équation de pression de vapeur. Il aborde les limites de la méthode Lee-Kesler, qui est une méthode largement utilisée dans le domaine de la thermodynamique, offrant une solution polyvalente et complète pour les calculs de pression de vapeur dans diverses conditions.
L’étude est publié dans la revue Communications en génie chimique.
La méthode Lee-Kesler est une méthode de calcul fiable dans la conception de procédés chimiques, en particulier pour prédire la pression de vapeur en fonction des propriétés des matériaux. En faisant référence au facteur acentrique, il prend en compte les comportements non idéaux et fournit des résultats stables et précis, même à proximité des points critiques.
Sa simplicité – ne nécessitant que le facteur acentrique et les propriétés critiques – en a fait une alternative privilégiée à l’équation d’Antoine, qui dépend de nombreuses données de température spécifiques à la substance. Cependant, ses limites en termes de plage de température et de précision à des températures plus basses posent depuis longtemps des défis.
Le Dr Lee Jaiyeop du KICT a développé cette nouvelle équation, qui représente une amélioration significative, atteignant un taux d’erreur moyen impressionnant de 0,49 %, légèrement meilleur que le 0,50 % de la méthode Lee-Kesler. Dans une étude portant sur 76 substances, elle a surpassé la méthode Lee-Kesler dans 45 cas.
Plus particulièrement, à des températures réduites en dessous de 0,7, l’équation a démontré un taux d’erreur moyen de 0,57 %, contre 0,72 % pour la méthode Lee-Kesler. Cette précision améliorée à des températures relativement plus basses pourrait être particulièrement utile pour les environnements cryogéniques et autres environnements extrêmes tels que l’Antarctique ou la surface lunaire.
Une avancée majeure réside dans sa plage de température étendue. Alors que la méthode Lee-Kesler se limite aux calculs autour d’une température réduite de 0,7, la nouvelle équation est applicable sur une large plage, de 0,25 à 0,95. Cette flexibilité le rend adapté aux substances disposant de données expérimentales limitées, répondant ainsi aux défis de dépendance aux données rencontrés par d’autres méthodes. Par conséquent, il fournit un environnement informatique plus adaptable et plus efficace aux ingénieurs et aux chercheurs.
L’équation a reçu une reconnaissance internationale comme une extension significative des méthodes d’Antoine et Lee-Kesler. Ses applications potentielles couvrent divers domaines, notamment l’énergie, les produits pharmaceutiques et la surveillance environnementale. Sa précision et sa polyvalence en font un outil précieux pour relever les défis liés aux hautes pressions et aux basses températures dans les opérations industrielles.
De plus, l’équation est conçue pour s’intégrer de manière transparente aux systèmes de surveillance basés sur l’IoT. Cette compatibilité permet une analyse des données en temps réel et une optimisation des processus, qui devraient améliorer la productivité et la sécurité dans tous les secteurs. En reliant l’innovation théorique aux applications pratiques, cette nouvelle approche promet d’établir une nouvelle référence dans les calculs de pression de vapeur.
Le Dr Lee a déclaré : « Cette recherche établit non seulement une nouvelle référence, mais introduit également un outil de transformation pour la communauté du génie chimique. »
Il a mentionné qu’avec son adoption, les industries devraient réaliser des progrès significatifs. À mesure que son influence grandit, cette équation révolutionnaire est appelée à laisser une marque durable dans diverses disciplines.
Plus d’informations :
Jai-Yeop Lee, Dérivation de l’équation de pression de vapeur complète à partir d’un point arbitraire, Communications en génie chimique (2024). DOI : 10.1080/00986445.2024.2409171