Свойства газов и жидкостей - Рид Р.
Скачать (прямая ссылка):
1 peii и ДР 151] отметили математик.скую гибкость уравнения Васильевой И показали, что оно аилхГню представлять данные о теплопроводное™, коъорая имеет максимум или минимум но мерс изменения со^ава спеси Вообще, если го
у ¦¦¦- A12Asi < -р-; Я,л моноишио изменяйся с составом АцАц > имеет минимальное значение ниже ?-]
}.т имеет максимальит* значение выше ?и
Условия образования точек перегиба рассмотрены теми же ав^рамц. Эмпирический метод Брокау. Брокау- |6] заметил, что для большинства неполярных смссен значение меньше рассчитанного по правилу аддитивности, но больше значения, опреч/1 ленного по аддитивной сумм»' величии, обратных теплоемкостям. Он прьдноложил затем, что для бинарных смесей
Km = (j7,„lL-i (1-<j) ?.,„!? (10 6 0)
где
*mi = Й.^1 + yJ-2
1 _ У1_ к. Уй_
>-mR К As
I л г q — парами)), который дан в тапл. 10 6 как функция мо.тигой долр компо ¦гента е. более низкой молекулярной маетой
Если значение д принимается постоянным и равным 0,5, соотношение (10 6 9) сводится к уравнению, подобному тому, которое предложили Буржуа» [• Вайпберг [16].
Применимость и точность методов расчета теплопроводности газовой смеси. Выше были рассмотрены три основные метода расчета т^плонроподности гвноных смесей. Другие предложенные методы нрпзнаны негодными либо исходя из ouchkii 1 х точности, либо на основании оценки точности и относительной сложности по сравнению с выбранными простыми методами. Из трех методов наиболее пол кую проверку прошел самый старый — метод Линдсея и Бромли. Ьго авторы
ТАБЛИЦА 10.6. Изменение параметра q Брокау в зависимости от содержания легкого компонента в смеси
Параметр о имя «0 еК«) j Параметр ч | °| НИ Я ?STb'Sj 1 м ¦ Параметр Q ! Лпя уравнения (10 6 9»
(1 0,32 0,4 0,42 1' 0,8 0,61
0,1 0 34 0.5 0,46 0,4 0,г>9
0.2 0.37 0.6 0,50 I 0,95 0,74
0,3 0,39 0,7 0,55 1 1,0 0,80
441
сами проверили уравнение па 16 бинарных смесях и получили среднюю погрешность 1,9*11. Проверка проводилась па смесях, состоящих кз полярных (NIHS.
Н.О) и неполярных комшнен;оп, но не включала смесей полярных веществ с полярными. Температуры изменялись от 0 до 8*1 С В корреляции (как и при всех других проверках, упомянутых б этом разделе) использовались экспериментальные значения теллоароводпосси чистых компонентов
Ерика у приперил спой эмпирический метод на 18 неполярных смесях и нашел, что средняя погрешность составляет около 2,6 9о. а максимальная 11,4 “о. lIoiiBuiibKV метод Брокау не может давать боже высоких значений >-ет, чем значения, определяемые по правилу аддитивности, он неприменим для смесей, содержащих полярный компонент
Меюд Мэсона—Саксепы не проверялся так тщательно, но при сравнении расчетных и экспериментальных значений теплопроводности 9 бинарных и
5 трехкомпшецтных cveceft средние погрешности составили 2—3% [107]. Хорошее с<и>тветстш1е между экспериментальными данными и рассчитанными по этому метлу аначенпямн ?т было изучено для смесей метан—пропан 1175].
В ряде рабит Грей с сотрудниками [50—52, Oil, 100] показал, что метод Линдсеи—Бромли дает для широкого круга смесей погрешность 2—4 ®« Более значительные погрешности получались, когда одним из компонентов был Н2 или lie Тоидоп и Саксена [1831 тэкжи указывают, что этот метод обычно надежен для неполярных смесей.
Опубликованы данные и о других проверках, ио они ипкак не меняют тех выводов, которые могут быть сделаны на основании приведенных выше замечаний [28, 36, 53, 58, 70, 123, 134, 161. 1S2].
Рекомендации. Неполярные смеси Можчо примеиять любой из* трех описанных методов. По методу Мэсона—Саксены пс юльэуется уравнение (10.6 I) с Ац = Фу во соотношению (9.5.2) или с Ац но уравнениям (10 6.2) и (10.6.5). По методу Линдсея—Бромли используются уравнения (10 6.1) и (10.6.6)— (10.6 8), если 107ько значение Si не получено па основании экспериментальных данных о вязкости. Наконец, но методу Брокау нужно использовать уравнение (10.6.9). Для всех метгдов.необходимо знать теплопроводности компонентов смеси, и все, кроме мы ода Ьрокау и метода Масопа—Саксепы с уравнением (10.6.5), требуют наличия данных о вязкостях чистых компонентов. Обычно погрешности не превышают 1 —3 *о.
Полярно-неполярные смеси. .Можно рекомендовать те же самые методы, что и для неполярных смесей, за исключением эмпирического метода Брокау, который в этом случае неприменим. Метод Масипа—i-аксены пе был так широко проверен,как корреляция Линдсея—Бром.ш. Погреишостп редко превышают 5 "о.
Полярные смеси Применяется мсгод Линдсея—Бромли; точность его неясна, но, по данным Мачека и Гэея [99], которые можно использовать для ориентировки, погрешности редко превышают 5% даже для многокомпонентных смесей.
Пример 10.4. Рассчитать теплопроводность смеси метана и пропана при
1 атм и 95,' С, если мольная доля метана сосгавлнст 0.48Л Извечное экспериментальное значение равно 7,63- 10~Б кал/(см-с-К) [24, 175].
Решение. Свойства чистых компонентов, необходимые для одного или для всех методов расчета приведены ппже:
Молекулярная масса 16,043 44.097
Теплопроводность чистого газа кал/(см-с-К) [24, 175) 10,49 10-* 6,84-10'®
