Теплофизические свойства жидкого воздуха и его компонентов - Вассерман А.А.
Скачать (прямая ссылка):
313,0 0,8705 0,8636 367,9 0,8423 0,8309
422,7 0,8882 0,8789 486,6 0,8599 0,8496
563,1 0,9030 0,8963 635,8 0,8782 0,8701
826,0 0,9030 0,8926
6рСр, % Opmax, %
0,75 1,06
1,15 1,37
ния которых использовались уравнение состояния, а также надежные уравнения для кривых упругости [70] и плавления [71]. В табл. 6 сопоставлены расчетные значения плотности на кривой насыщения с опорными, которые были получены ранее [70] обработкой экспериментальных данных Матиаса и соавторов [90] и несколько скорректированы в настоящей работе для интервала температур 63,15—74° К. При температурах до 110° К уравнение состояния описывает кривую насыщения с приемлемой
Таблица 6
Сопоставление расчетных значений плотности жидкого азота на кривой насыщения с опорными
T1 0K Р, бар Роп кг/дм3 Ррасч кг/дм3 бр, % т, 0k р, бар Роп кг/дм3 Ррасч кг/дм3 бр, %
63,15 0,1253 0,8653 0,8653 0 93,15 4,672 0,7294 0,7297 —0,04
65 0,1743 0,8585 0,8583 0,02 95 5,398 0,7192 0,7196 —0,06
70 0,3859 0,8390 0,8384 0,07 98,15 6,823 0,7016 0,7020 —0,06
75 0,7609 0,8180 0,8172 0,10 100 7,775 0,6906 0,6913 —0,10
78,15 1,113 0,8038 0,8031 0,09 103,15 9,616 0,6707 0,6721 —0,21
80 1,369 0,7959 0,7947 0,15 105 10,83 0,6584 0,6605 —0,32
83,15 1,907 0,7806 0,7799 0,09 ПО 14,67 0,6227 0,6263 —0,58
85 2,287 0,7716 0,7711 0,06 113,15 17,54 0,5966 0,6018 —0,87
88,15 3,064 0,7557 0,7555 0,03 115 19,40 0,5800 0,5859 — 1,02
90 3,600 0,7463 0,7461 0,03 120 25,15 0,5242 0,5285 —0,82
точностью, и при составлении таблиц термодинамических свойств азота в состоянии насыщения (см. табл. I и II) для этих температур приняты расчетные значения плотности, что обеспечило согласованность р, V1 T-данных для кривой насыщения и однофазной области. Для температур выше 110° К погрешность расчета превышает допустимые пределы, поэтому плотность определялась графическим согласованием расчетных и опытных значений. Также уточнена критическая плотность азота, поскольку при ее определении с помощью относительного метода в работе [70] использовано заниженное значение критической плотности базисного вещества — пропилена. Величина ркр уточнялась в соответствии с рекомендациями [97]
.путем построения функций р = F (T) и |/~р'р" Ф(Т), рассчитанных
45
по сглаженным опытным данным, и их плавного сопряжения при критической температуре.
Результаты сравнения расчетных значений плотности на кривой затвердевания с экспериментальными данными Грилли и Миллса [2] представлены в табл. 7. Из таблицы видно, что рассчитанные нами значения несколько выше опытных, и расхождения возрастают по мере уменьшения давления, однако не выходят за пределы погрешности эксперимента (0,2%). При низких давлениях, где отсутствуют опытные точки, в таблицу включены значения, рассчитанные по уравнению, приведенному в работе-[2]. Полученные нами данные практически совпадают с ними, а во всем интервале давлений, представленном в табл. 7, выше не более, чем на 0,08%. Заметим, что при разработке сетки опорных р, V1 Г-данных было допущено некоторое отклонение от точек [2], поскольку лучшее соответствие им вызвало бы увеличение отклонений от экспериментальных данных [41] при низких температурах (см. рис. 9). В целом значения плотности, рассчитанные по уравнению состояния, вполне удовлетворительно' согласуются с экспериментальными и расчетными данными Грилли в Миллса [2].
Таблица 7
Сопоставление расчетных значений плотности азота на кривой затвердевания с опытными данными Грилли и Миллса [2]
р, бар т. °к Р0п кг/дм3 Ррасч кг/дм* бр. % р, бар т, °к Роп кг/дм3 Ррасч кг/дм3 6р, %
19,61 63,57 0,8668* 0,8669 —0,01 294,2 69,38 0,8864 0,8868 —0,05
58,84 64,43 0,8698* 0,8699 —0,01 343,2 70,38 0,8897 0,8900 —0,03
98,07 65,28 0,8715 0,8730 —0,17 392,3 71,35 0,8930 0,8931 —0,01
137,3 66,12 0,8746 0,8759 —0,15 441,3 72,32 0,8960 0,8962 —0,02
166,7 66,74 0,8769 0,8781 —0,14 490,3 73,29 0,8990 0,8991 —0,01
196,1 67,36 0,8792 0,8801 —0,10 588,4 75,18 0,9046 0,9051 —0,0G
245,2 68,37 0,8828 0,8837 —0,10 686,5 77,04 0,9099 1 0,9107 —0,09
* Рассчитаны нами по уравнению, приведенному в работе [2].
Выполненное сопоставление свидетельствует о том, что уравнение* состояния в форме (52) описывает с высокой точностью опытные р, V1 T-данные жидкого азота в широкой области параметров — от кривой насыщения до 700 бар, включая кривую затвердевания. Это дало основание-применить уравнение для расчета подробных табличных значений термических и калорических свойств.
II. 3. Калорические свойства жидкого азота
Калорические свойства жидкого азота исследованы экспериментально в менее широких интервалах параметров, чем термические. Наибольшее число работ посвящено определению теплоты испарения. Одним. из первых эту величину измерил Альт [98] в интервале давлений 94— 713 мм pm. ст. Фурукава и Мак-Коски [99] провели эксперименты при температуре от 62 до 78° К. Сравнительно недавно Мэйдж и соавторы [ 1001 получили пять опытных точек при температурах, близких к критической. (119,2—124,3° К). При атмосферном давлении измерения выполнили. Ширер [101], Дьюар [102], Эйкен [103], Дэйн [104], Джиок и Клай-тон [105].
