Теплофизические свойства двуокиси углерода - Алтунин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
448
аво = 2,27528305, а40 = - 1,07372129,
а31 = 4,71761238, а41 = 2,06756926.
По табл. 86 для этого уравнения а=1,2%. Индивидуальные отклонения опытных данных ГИАП от рассчитанных по уравнению (9.30) примерно такие же, как и от рассчитанных по уравнению (9.33).
Ранее в работах Кессельмана и Каменецкого [9.12, 9.13, 9.14] для СОг было получено два варианта уравнений вида
Ч* = 1+ 3 3^. (9.31)
При одном наборе констант [9.12, 9.13] уравнение (9,31) рекомендуется для области (0 = 0—2,0 и т^0,7, при втором [9.14] — для области о) = 0—2,5 и т>0,9.
Выполненные нами контрольные расчеты по уравнению (9.31) показали, что для всех опытных данных ГИАП оно дает а = 4,2%, в то время как машинный вариант такого же уравнения, т. е. при /=16 и /1=3, дает а =1,2% (см. табл. 86). При сравнении только с опытными данными Голубева — Петрова сумма квадратов относительных отклонений по уравнениям (9.30) и (9.31) равна соответственно 0,0181 и 0,0481.
Для ряда веществ (Ие, Аг, Кг, N2 и др.) измерения вязкости выполнены до давлений 4—5 кбар в газовой и жидкой фазах и обнаружено закономерное расслоение изотерм в диаграмме Ат] — @ (так называемая метелка) [9.20, 9.21 и др.]. В [9.19] показано, что уравнение типа (9.25) и в этой ситуации оказывается оптимальным. Так, например, для Ие уравнение типа (9.25) содержит всего 11 коэффициентов и очень хорошо аппроксимирует опытные данные о вязкости в интервале Т— = 25—523К, р= 1—5140 бар, т. е. в области т=0,56—12 и о)=0—2,94.
Эти примеры свидетельствуют о весьма существенных преимуществах машинной обработки опытных данных вообще и подтверждают целесообразность применения уравнений типа (9.25) для описания вязкости в широкой области состояний.
До сих пор речь шла об уравнениях, которые представляют вязкость в Г-переменных. Для вычисления Т) по этим уравнениям при заданных р и Т надо иметь термическое уравнение состояния Г), что не всегда удобно. Поэтому делаются попытки выразить коэффициент вязкости через параметры, непосредственно измеряемые в опыте, т. е. через р и Г. Наиболее интересный результат получен Ривкиным [9.18]. Им установлено, что при р>@кр линии (г\ — цт) =сопэ1 в р, Г-диа-грамме имеют простую конфигурацию и с весьма хорошим приближением аппроксимируются уравнениями вида
I = а + Ьр9
29—2961
449
Таблица 86
По Значения д, %, при /, равной
урав- п
нению 1 2 3 4 б 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
0 22 6,6 6,6 6,6 6,5 6,4
(9.25) 1 22 6,7 1.8 1,5 1,3 1,3 1.3 1,2 1,2 1,1 1,1
2 22 6,7 6,3 1,6 1,4 1,4 1,3 1.3 1,2 1,1 1,1 1.1 1.1 1,0 1.0 1.0
3 22 6,7 6,3 6,3 1,6 1.4 1.3 1,3 1,2 1.2 1,1 1,1 1.1 1,0 1,0 1,0
0 10 7,1 6,7 6,6
(9.26) 1 10 8,5 8,3 3,2 3,1 1,6 1,6 1,2 1,2 1,2 — — — —
2 10 9,5 7,6 6,0 4,5 3,2 1.8 1.5 1.4 1,2 1.2 1,1 1.1 1,1
3 10 9,0 6,2 6,1 5,8 3,9 2,2 1,7 1,4 1,2 1,2 1,2 1,2
0 10 6,9 3.2 2,1 1,8
(9.27) 1 10 6,3 2,9 2,3 1,5 1,5 1.2 1.2 1,2 — — — —
2 10 4,9 2,5 1,9 1,6 1,3 1,3 1,3 1,2 1.2 1,2
3 10 4,0 3,9 2,1 1,7 1.7 1,3 1.2 1.1. 1.1
Пр и м е ч а
-., где 2б2 — сумма квадратов относительных отклонений, а N — число опытных точек.
N
Средние квадратические отклонения о для различных видов уравнений в зависимости от числа коэффициентов /
а вся совокупность изолиний Дт) в жидкой фазе может быть представлена уравнением
'-МАч) + МАч)/>+ .... (9.32)
Я
где 1э = 2ац(Аг\)\
1=0
Уравнения типа (9.32) составлены для нескольких жидкостей и, как установлено, обладают хорошими экстраполяцион-ными возможностями. Поскольку для жидкой С02 измерения сделаны только до 500 атм, то формулы типа (9.32) могут оказаться полезными для оценок при более высоких давлениях.
9.3. Сравнение экспериментальных и расчетных данных
Рекомендуемые в настоящей работе таблицы ц(р9 Т) рассчитаны по уравнению вида
/=1 \/=0 /
где при р в г/см3 значения коэффициентов {ац} равны а10 = 0,248566120, а30 = 0,363854523,
= 0,0048949420, аз1 = —0,774229021, а20 = — 0,373300660, а40 = - 0,0639070755, а21 = 1,22753488, а41 = 0,142507049.
Рис. 93. Области экспериментальных исследований вязкости
С02 в Г-переменных: / — Голубев с соавторами (1953—1969 гг.); 2 —Михельс с соавторами; 3,— Кестин и Уайтлоу (1963 г.); 4 — Кестин с соавторами (1964 г.); 5 — Херреман с соавторами (1970 г.)
29*
451
Таблица 87
Результаты сравнения рассчитанных по уравнению (9.33) и экспериментальных значений вязкости двуокиси углерода
Год
Авторы
Д7\ К
АР» атм
Количество опытных точек
а> %
1882 Варбург и Бабо
1912 Филлипс
1933 Штакельбек
1935 Шрёэр и Беккер
1940 Ыалдретт и Маас
1941 Комингс и Эгли 1951—1952 Кияма и Макита
1953 Голубев и Петров
1957 Михельс, Ботзен и Шурман
1959 Кестин и Ляйденфрост
1963 Кестин и Уайтлоу
1964 Кестин, Уайтлоу и Цинь 1969 Голубев и Шепелева
1969 Голубев и Гнездилов
1970 Херреман, Гревендонк и
Бук
1971 Херреман и Латтенист с со-
авторами
298—313 15—115
293—313 1—120
258—313 5—116
293 1-98
304,2—305,2 Ркр
