Теплофизические свойства жидкого воздуха и его компонентов - Вассерман А.А.
Скачать (прямая ссылка):
130 48,84 50,73 55,06 59,01 62,67 66,13 69,44 72,69 75,89
135 43,41 45,38 49,79 53,76 57,41 60,82 64,23 67,50 70,59
140 38,22 40,45 45,09 49,01 52,69 56,12 59,45 62,54 65,71
145 33,23 35,78 40,69 44,92 48,52 51,86 55,10 58,14 6Г,08
150 28,74 31,52 36,50 41,23 44,85 48,12 51,23 54,26 57,14
160 22,27 24,85 29,56 34,90 38,67 41,97 44,92 47,55 50,30
201
Продолжение табл. XVI
1H- 10е. н-сек/м2, при р, бар
0k 300 325 350 375 400 425 450 475 500
80 323,8 339,0
85 264,7 277,4 290,1 303,5 316,9 330,9 — — —
90 217,8 228,8 239,6 251,1 263,0 274,9 287,4 300,3 313,1
95 181,2 190,5 200,0 209,8 219,9 230,4 241,1 252,6 263,6
100 153,2 160,8 168,9 177,2 185,9 194,9 204,3 213,8 223,7
105 131,6 138,2 145,0 152,1 159,5 167,1 175,0 183,4 192,0
ПО 115,4 120,8 126,6 132,7 138,9 145,4 152,3 159,4 166,8
115 102,9 107,5 112,4 117,6 123,0 128,6 134,3 140,4 146,8
120 93,22 97,22 101,4 105,9 110,4 115,2 120,3 125,5 131,0
125 85,48 89,07 92,75 96,56 100,6 104,7 109,1 113,6 118,5
130 79,10 82,35 85,67 89,06 92,56 96,21 100,0 104,0 108,1
135 73,62 76,66 79,68 82,79 85,91 89,14 92,52 95,97 99,60
140 68,69 71,56 74,44 77,28 80,18 83,10 86,13 89,22 92,42
145 64,02 66,80 69,63 72,33 75,11 77,92 80,75 83,57 86,27
150 59,93 62,66 65,40 67,99 70,64 73,32 76,01 78,56 81,06
160 52,92 55,50 58,14 60,70 63,13 65,48 67,67 69,80 71,95
Глава VII
ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ жидкого ВОЗДУХА И ЕГО КОМПОНЕНТОВ
Возросшие требования к точности расчета теплообменных аппаратов обусловили необходимость получения данных о теплопроводности технически важных жидкостей и газов при различных температурах и давлениях. Несмотря на появление в последние годы двух работ, посвященных измерению теплопроводности жидких азота и аргона при давлениях до 500 атм, в целом теплопроводность рассматриваемых нами жидкостей недостаточно исследована экспериментально, к тому же далеко не все опытные данные имеют высокую точность. В связи с этим в настоящей главе кратко рассмотрены методы измерения теплопроводности жидкостей и указаны основные причины, приводящие к погрешностям. Затем в результате анализа экспериментальных данных о теплопроводности выбраны наиболее достоверные значения. На основании принятых опорных данных получены аналитические зависимости, с помощью которых рассчитаны табличные значения коэффициентов теплопроводности жидкого воздуха и его компонентов для той же примерно области параметров, что и табличные значения термодинамических свойств.
VII. 1. Методы измерения теплопроводности жидкостей
Все методы измерения коэффициента теплопроводности основаны на использовании закона Фурье. Для плоской однородной стенки толщиной б, на наружных поверхностях которой поддерживаются постоянные температуры Z1 и /2, коэффициент теплопроводности к определяется по уравнению
(128)
где q — количество тепла, переданное через единицу площади за единицу времени.
Обеспечив в установке стационарный режим, можно после измерения теплового потока, толщины слоя вещества и температур t± и t2 рассчитать коэффициент теплопроводности. Значение коэффициента будет относиться к давлению, при котором находится вещество, и к средней температуре
f-~^. Если измеряются все величины, входящие в формулу (128),
метод называется абсолютным методом плоского горизонтального слоя.
Созданы установки, в которых тепловой поток последовательно проходит через два плоских слоя различных веществ. В слоях возникают градиенты температур, обратно пропорциональные коэффициентам теило-
203
проводности. В этом случае можно записать следующее равенство для теплового потока:
q = ^{t\-Q^^{t'[-tl). (129)
Здесь индексы при К и б и штрихи при t относятся соответственно к первому и второму веществам. Из уравнения (129) получим
X1 = X2^j-J.. (130)
По уравнению (130) можно определить Ji1, зная X2, измерив толщины слоев и перепады температур в них, не измеряя теплового потока. Такой метод называется относительным методом плоского горизонтального слоя.
Рассматриваемый метод является одним из наиболее надежных и получил широкое распространение при исследовании коэффициента теплопроводности жидкостей. Впервые метод плоского горизонтального слоя был использован Вебером [220], в дальнейшем его применяли Тодд [221 ], Геркус и Лэйби [222], Бэйтс [223], Е. П. Боровик [224] и другие исследователи. Подробное описание конструкций наиболее интересных экспериментальных установок, созданных на основании этого, а также и других методов, дано в известной монографии Н. В. Цедерберга [225]. Автор [225] отмечает, что при реализации метода плоского горизонтального слоя встречаются с определенными трудностями в связи с необходимостью устранить утечки тепла. Поэтому вокруг измерительной камеры устанавливаются охранные кольца и защитные плиты, и предусматривается тщательный контроль за температурным полем. Однако далеко не во всех экспериментальных установках удавалось устранить утечки тепла, а также предотвратить возникновение конвективного теплообмена, искажающего результаты опытов, в слое исследуемого вещества. Так, в установке Гаммана [226], предназначенной для измерения теплопроводности жидких азота, кислорода и их смесей, вокруг измерительной камеры имелась только вакуумная рубашка, а толщина слоя исследуемой жидкости составила 12 мм; избежать утечек тепла и появления конвективного теплообмена не удалось. Значения коэффициентов теплопроводности жидких азота и кислорода, полученные Гамманом, завышены по сравнению с данными других исследователей до 40%.
