Теплофизические свойства двуокиси углерода - Алтунин В.В.
Скачать (прямая ссылка):
4ба
?к = ^ = /(0г .рг)=/(1*а), (Ю/Л)
где Ка^^Ш -число Рэлея; р = -?-1^ -ко^фи-
циент термического расширения (см. табл. 89), а =-а_/_ коэффициент температуропроводности, А/ — разность температур в слое исследуемого вещества. Обобщив имевшие^ к тому времени опытные данные, Крауссольд получил для/горизонтальных и вертикальных слоев (/=7—300 мм), независимо от их конфигурации, единую зависимость, согласно которой ек=1 при 1?а^1000 и, «следовательно, конвективная передача тепла возникает лишь при Ка>1000. Однако более поздние исследования, результаты которых суммированы в [10.8], показали, что в узких кольцевых зазорах (/=0,5—6 мм) естественная конвекция возникает при существенно больших значениях Иа. Начало конвекции (ек>1) наблюдается при Яа>2000, а уточненная зависимость ек=/(Яг) располагается существенно ниже кривой Крауссольда, использовавшейся ранее. Установлено
Таблица 89
Рассчитанные значения коэффициента термического расширения
р. 103, 1/К, при Т, К
Р, бар
225 250 275 300 320 350 400
25 3,180 4.491
50 3,056 4,195
75 2,943 3,950
100 2,839 3,744
125 2,746 3,568
150 2,660 3,419
175 2,582 3,280
•200 2,504 3,162
225 2,436 3,051
250 2,369 3,000
300 2,250 2,781
400 2,048 2,504
500 1,884 2,289
600 2,113
700 1,965
800 1,838
900 1,725
1000 1,625
1200 1,453
1500 1,245
1800 1,078 2100 2400 2700 3000
7,294 5,308 4,508
7,000 11,590 7,258
5,968 22,880 15,699
5,288 11,101 55,322
4,804 8,164 19,061
4,435 6,711 11,400
4,142 5,812 8,552
3,899 5,192 7,026
3,698 4,727 6,060
3,533 4,366 5,385
3,236 3,834 4,489
2,826 3,170 3,505
2,539 2,759 2,958
2,322 2,474 2,602
1,147 2,260 2,347
2,002 2,091 2,153
1,877 1,952 1,998
1,787 1,834 1,870
1,579 1,641 1,668
1,348 1.413 1,443
1,155 1,227 1,270
0,988 1,063 1,124
0,840 0,912 0,994
0,706 0,769 0,872
0,583 0,629 0,754
3,724 2,965 2,179
5,026 3,524 2,356
7,102 4,200 2,537
10,517 4,971 2,717
15,153 5,799 2,884
16,580 6,587 3,043
13,522 7,179 3,186
10,543 7,424 3,294
8,554 7,313 3,385
7,222 6,950 3,445
5,598 5,986 3,474
4,031 4,438 3,281
3,259 3,522 2,959
2,791 2,959 2,642
2,474 2,583 2,369
2,241 2,315 2,146
2,061 2,112 1,967
1,916 1,953 1,822
1,696 1,715 1,606
1,465 1,472 1,387
1,301 1,303 1,233
1,178 1,182 1,110
1,082 1,096 1,006
1,008 1,039 0,921
0}953 1,007 0,854
464
Продолжение
Р . 103, 1/к, при Г, К
р, бар \ 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
25 50 75 100 125 150 175 200 225 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1500 1800 2100 2400 2700 3000
1,750 1,824 1,898 1,964 2,027 2,087 2,135 2,177 2,216 2,247 2,273 2,258 2,172 2,054 1,929 1,809 1,698 1,598 1,431 1,251 1,124 1,024 0,935 0,848 0,764
1,464 1,507 1,543 1,570 1,596 1,622 1,646 1,668 1,684 1,699 1,710 1,708 1,672 1,616 1,552 1,488 1,422 1,362 1,253 1.120 1,019 0,941 0,874 0,808 0,734
1,268 1,289 1,309 1,323 1,335 1,347 1,360 1,372 1,382 1,385 1,389 1,383 1,363 1,328 1,287 1,244 1,202 1,161 1,088 0,996 0,921 0,862 0,813 0,768 0,720
1,123 1,129 1,137 1,147 1,156 1,163 1,168 1,172 1,175 1,179 1,181 1,176 1,159 1,134 1,104 1,071 1,039 1,008 0,952 0,884 0,829 0,785 0,750 0,720 0 693
1,005 1,012 1,017 1,020 1,023 1,026 1,028 1,031 1,033 1,034 1,033 1,027 1,014 0,995 0,972 0,946 0,919 0,893 0,846 0,790 0,747 0,713 0,687 0,667 0,651
0,912 0,915 0,917 0,919 0,920 0,920 0,920 0,921 0,921 0,922 0,921 0,915 0,905 0,890 0,871 0,850 0,828 0,806 0,764 0,716 0,678 0,648 0,627 0,614 0,602
0,831 0,834 0,835 0,835 0,834 0,834 0,835 0,836 0,837 0,835 0,833 0,827 0,818 0,807 0,792 0,775 0,756 0,737 0,700 0,654 0,619 0,594 0,576 0,563 0,556
0 767 0,770 0,769 0,768 0,769 0,767 0,766 0,767 0,765 0,764 0,762 0,756 0,748 0,739 0,727 0,713 0,697 0,681 0,648 0,605 0,572 0,548 0,531 0,519 0,513
также, что при Яа=1<1ет для вертикального зазора ек выше, чем для горизонтального. Таким образом можно по Яатах определить предельные значения градиента температур А/0п,пред, при котором возможно возникновение конвекции, или с помощью зависимости типа (10.1) найти методом последовательных приближений истинное значение X для условий опыта, если измерения искажены конвекцией *.
Указанный критерий возникновения конвекции является исчерпывающим, по-видимому, только вдали от критической точки. Учет распределения плотности по высоте слоя (при наличии градиента температур) в системе уравнений свободной конвекции для сжимаемой, вязкой и теплопроводной жидкости [10.11] приводит к существенному изменению условий возникновения конвекции по мере приближения к критической
у_Т
точке. Оказалось, что при в—>О, где в=-— , сначала
* В последнем случае нужно иметь в виду, что при корректировке Хоп с помощью кривой Крауссольда будут внесены завышенные поправки на конвекцию, и значения X окажутся заниженными. Это замечание имеет значение при оценке опытных данных [10.52], скорректированных в [10.7], а также части данных [10.17, 10.24].
30-2961
465
слраведлив критерий Рэлея, но затем с уменьшением / характерный градиент температуры А/ уменьшается пропорционально V (а не по закону /3) и, наконец, в непосредственной близости к критической точке выходит на критерий Шварцшц^ьда. Выполненные в [10.11] исследования дают основание считать, что механизм возникновения свободной конвекции вблизи критической точки является специфическим и поэтому обычный подход к измерению теплопроводности (молекулярного переноса тепла) в этой области непригоден.
