Свойства газов и жидкостей - Рид Р.Г.
Скачать (прямая ссылка):
273 256 5,0 — 1,9 13
293 246 5,3 — 1,6 14
Бромэтан 293 246 4 0 1,6 7,7 —6,9
Хлорбензол 233 336 1 0 -4,5 0 2,6
293 305 4,9 0,6 3,3
353 266 18 4,1 7,1
Иодбензол 253 254 5 0 —7,9 —0,4 5,1
293 242 —4,5 —0,4 5,4
353 224 —0,9 —0,9 4,5
Этил ацетат 293 351 0 1 2,3 -7,1 3,1
333 337 -4,7 — 12 —2,7
Бутилацетат 293 327 0 1 13 —4,9 9,2
Ацетон 273 409 0 1 0,2 —2,2 3,7
293 385 —0,8 —0,8 5,2
313 361 —2,4 0,5 6,6
Диэтиловый эфир 293 307 2 1 0 4,5 22
Ацетальдегид 293 454 0 1 — 16 —12 — 11
1) Экспериментальные значения теплопроводности заимствованы, когда это возможно, из работы [69]. Большинство значений теплопроводности, рассчитанных по методу Роббинса —Кингри, было взято из [1460]. Другими источниками включенных в таблицу данных о теплопроводности служили работы [15, 193, 35].
2) Погрешность = [(расч.— эксп.)/эксп. J 100%.
3) Критические свойства неизвестны.
меньше 1 г/см3; часто более надежные результаты получаются при N = 1,0 даже для соединений с р> 1 г/см3.
Метод, использующий нормальную температуру кипения. Сато [101] предположил, что при нормальной температуре кипения
2,64.10-3 -
%Lb^ Ml/2 (10-9-3>
где Kiь — теплопроводность жидкости при нормальной температуре кипения; M — молекулярная масса.
Для определения К при других температурах нужно сочетать уравнения (10.9.3) и (10.9.1) так, чтобы исключить члены, связанные с Я и AS*. Когда это сделано [101], получаем, приняв N= 1:
2,64-Ю-з Ср . р у/з ть (ю.9.4)
L~ cPbKj„) T
где индекс Ь относится к условиям при нормальной точке кипения.
С другой стороны, соотношение между Ki и T9 данное Риделем [145] и найденное точным Рахалкаром и др. [140], а также Мартином [103] имеет вид
Xjr= A [1 +20/3(1— 7»]2/3 (10.9.5)
По уравнениям (10.9.3) и (10.9.5)
2,64-10-» 3 + 20(1-7Y)2/3 * ~3 + 20.(1 -7Y,)2/3 (10*9'6)
Уравнение (10.9.6) использовалось при определении значений Ki для табл. 10.10. При расчете необходимо знать только 7\ Тс, Ть и М. Погрешности изменяются в широком интервале. Плохие результаты были получены для углеводородов с низкой молекулярной массой и углеводородов с разветвленной цепью. Обычно предсказываемые значения теплопроводности были более высокие, чем экспериментальное. Лучшие результаты получались для неуглеводородов.
Метод Миссенара. В книге, посвященной теплопроводности, Миссенар [117] предположил, что
90-10"(7W/2CP0 }
где KLq — теплопроводность при O0K, кал/(см-с-К); Ть — нормальная температура кипения, К; Pu — плотность жидкости при O0C, моль/см3; CPQ — теплоемкость жидкости при постоянном давлении и 0 °С, кагл/(моль-К); M — молекулярная масса; /V — число атомов в молекуле.
Комбинируя уравнения (10.9.7) и (10.9.5), получаем;
^L = Ki0 3 т 20 (1-7Y)2/3 1а9в8)
0 3 + 20(1 -273/7Y)2/3
Уравнение (10.9.8) со значением Ki0, определенным по соотношению (10.9.7), использовалось для проверки, результаты которой представлены в табл. 10.10. Почти во всех случаях расчетные значения Ki превышали экспериментальные. Коэффициент 90-10~6 в уравнении (10.9.7) следует, пожалуй, уменьшить на 10— 15 %. В действительности Миссенар предложил позднее значение 84-Ю""6 [116].
453
Другие методы расчета теплопроводности жидкостей. Уравнения (10.5.2)— (10.5.4) или рис. 10.14 могут быть использованы для определения Х—Х° как функции приведенной плотности жидкой фазы, когда температуры много выше нормальной точки кипения.Каниткер и Тодос [75] разработали корреляцию теплопроводности жидких углеводородов, которая связывает Xi и рг, однако в большинстве случаев уравнения Стила и Тодоса (10.5.2)—(10.5.4), по-видимому, являются почти точными. Ни одно из корреляционных уравнений, представленных раньше в этой главе, не считается точным при высоких приведенных температурах.
О других расчетных методиках, предложенных в литературе, следует сказать следующее. Шеффи и Джонсон [167, 168] связали Xi с разностью температур между T и точкой плавления вещества. Как описано в работе [141], при сравнении расчетных значений Xi с экспериментальными, средние погрешности превышают 10 %.
Проверка других новых методов показала, что по сравнению с приведенными выше они менее точны. К ним относятся корреляции Юинга и др. [40], Пахайяп-пана [129—131], Пуранасамриддхи [138], Джелаляна [35], Рахалкара и др. [140], Висваната [197] и Маклафлина [98]. Перечисленные методы расчета рассмотрены в работе [141].
Обсуждение и рекомендации. Следует отметить, что приводимые в литературе значения теплопроводности жидкостей часто отличаются одно от другого, причем расхождения между ними обычно имеют тот же порядок, что и погрешности расчетных методов. Это совершенно очевидно из превосходного критического обзора данных по теплопроводности, опубликованного Национальной инженерной лабораторией (НИЛ) [69].
Исключительно большой вклад в измерение теплопроводности жидкостей внесли две группы исследователей: Ридель с сотрудниками 1145] и Сакиадис и Коутс [152—155]. К сожалению, их результаты часто не согласуются между собой; Сакиадис и Коутс обычно приводят значения Xi на 5—10 % выше, чем определенные Риделем. Эта разница вносит сомнения относительно применимости любого расчетного метода. Шалоне и Пауэл [20] проанализировали те и другие исследования и пришли к заключению, что в основном значения Xi по Риделю более приемлемы, хотя в обзоре НИЛ, упомянутом выше, данные обеих групп исследователей обычно считались надежными. Имеются также другие представляющие интерес экспериментальные работы [15, 35, 136, 189, 193]. Лучшие рекомендации, которые могут быть сделаны в настоящее время заключаются в следующем.
