Теплофизические свойства технически важных газов при высоких температурах и давлениях - Зубарев В.Н.
ISBN 5-283-00108-3
Скачать (прямая ссылка):
Относительные погрешности опытных данных о сжимаемости, вязкости и теплопроводности приняты соответственно равными 0,1; 1 и 3%. Общее количество обработанных экспериментальных точек п = 373.
В результате совместной обработки этих точек получены константы усредненного потенциала и параметр Ь.
Средние квадратические погрешности аппроксимации опытных данных об исследуемых свойствах водяного пара составили, %:
Sz=0,078; S4= 1,525; Sll0= 1,166; 8*п = 1,858; 8, = 6,102; Sjo= 1,663; 8*п=8,355.
Полученные согласованные, теоретически обоснованные уравнения сжимаемости, вязкости и теплопроводности и единые параметры модельного потенциала межмолекулярного взаимодействия водяного пара использованы для расчета таблиц теплофизических свойств. В качестве нижней границы температурного интервала при расчете таблиц выбрана T11 = 773 К—температура, начиная с которой усредненный потенциал способен отобразить неравновесные свойства водяного пара; в качестве верхней границы выбрана Tb = 2000 К, причем с температуры выше 1773 К данные при низких давлениях не приводятся, так как начинает сказываться разложение молекул водяного пара. Область давлений представлена на рис. 4.2.
Для расчета равновесных свойств использованы константы полиномов, аппроксимирующих вириальные коэффициенты, приведенные в § 4.1, а также полином, аппроксимирующий интегралы столкновения, приведенный в § 1.5.
191 Ниже приводятся константы полиномов, аппроксимирующих функцию ?o(r), а также вязкостные и теплопроводностные вириальные коэффициенты, использовавшиеся для расчета неравновесных свойств:
S0= 1,38086739-10° g, = -1,99209241 - IO0 g2 = 3,40227706 10° ^3=-4,64476227 10° #4 = 4,03253854 • 10° gs =-2,03620013 -10° g6 = 5,43981336 • Ю-1 #7=-5,92716845-10"2 к0= —1,12163980 ¦ 10_I к,= 2,41297777 10° к2 = —6,42755520 • 10° *3 = 1,27708960 IO1 Zr4 = 5,15692179 ¦ 10"' А> = —4,27187176 • IOt к6 = 5,89909004 IO1 кп = -3,27003963 -IOt ^8 = 6,72701056 10° р0 = 4,12666943 • 10~2 р, =7,17719996-IO"1 р2 =4,79541537-10° P3= -3,01193191 ¦ 10' P4= 1,09304939- IO2 р5 =-1,96460568-IO2 P6= 1,82280746 -IO2 P7 =-8,47585436-IO1 P8= 1,56900955-IO1
т0 = 7,76896838-10"1 /и, = 1,18166234-10° /и2 =-1,67004674-10° т3 = 2,26128807 • 10° т4= -1,46149747 -10° /и, =4,42329366 10"' /W6=-5,13612182-10"2
/0=1,11630384-10"1 /!=2,61744178-10° I1= -8,85542243 10° 4 = 2,76504293-101 /4=—5,32729030- IO1 /5 = 6,19913881 101 I6 = —4,18509033 ¦ IO1 I1= 1,51006271 ¦ IO1 /8=-2,24999009-10° 9о = 6,07925253 -10"2
= 5,16638081 • 10° q2 = —4,91980976- 10і q3 = 3,43574366 ¦ 102 q4 = —1,35325038 • IO3 qs = 3,05208470 -103 q6= —3,91534415 - IO3 q1 = 2,65602239 103 qs = —7,39460505 • IO2
Идеально-газовые функции водяного пара представлены от 270 до 3000 К. За начало отсчета энтальпии и энтропии принято состояние воды в тройной точке (Г= 273,16 К). Аппроксимирующие полиномы имеют следующий вид:
h0/(RT)= ? OtiTj; C0JR-
¦¦ ? ?;TJ; S0IR= X у/, J=O J= о
где T= 1000/Г;
Ot0 = 7,55356231 • 10° Ot1=-5,18146664-10° Ot2 = 1,28408103 • IO1 01,= -1,07610055-101 Ot4 = 5,86752733 -10° Ot5 =-2.07672895-10° Ot6 =4,58805252- IO"1 Ci1= -5,73384188 -10"2 Ot8 = 3,08859089-10"3
Po = 7,73152882 • 10° P1 =-1.50402530 10° P2=-7,88593898-10° P3 = 1,32288178 - IO1 P4=-9,87167878-10° P,= 4,14084077-10° P6 =-1,00695852-10° P7 = 1,32748328-IO"1 P8=-7,35086963-10"3
у0=3,67516761 - IO1 у, = -4,49765201 IO1 Y2 = 5,90344056 -IO1 Y3=-4,96954936 IO1 у4 = 2,65619456 ¦ IO1 Y5=-8,97052104-10° Y6= 1,85054605 -10° Y7=-2,12526302-10" Y8= 1,04008518 IO 2
При расчете таблиц использовались следующие физические константы водяного пара:
масса моля р= 18,015 г/моль;
газовая постоянная Л = 0,46151 Дж/(г -К);
единые параметры усредненного потенциала: ео/Аг = (277,864021±1,785)К; Ь°=(1,78945674+0,0045)-10"3 м3/кг: />= 1.99 + 0.09; ц„ = (1.71147905 ± 0.0029) D.
Результаты расчета теплофизических свойств водяного пара приведены в табл. 4.2 и 4.3.
192 Таблица 4.2 Водяной пар
P P z h S cv ср
T= 800 К •
0,1 0,27 0,9993 3545,4 8,908 1,686 2,150
1,0 2,73 0.9933 3536,6 7,837 1,699 2,179
2,0 5,49 0,9865 3526,8 7,508 1,713 2,212
3,0 8,29 0,9797 3516,8 7,312 1,727 2,247
4,0 11,14 0,9728 3506,7 7,170 1,742 2,283
5,0 14,02 0,9658 3496,4 7,057 1,757 2,320
6,0 16,95 0,9588 3486,1 6,963 1,772 2,359
8,0 22,94 0,9445 3464,9 6,810 1,803 2,440
10,0 29,13 0,9300 3443,2 6,686 1,835 2,528
12,0 " 35,52 0,9151 3420,9 6,581 1,869 2,624
16,0 49,00 0,8844 3374,2 6,403 1,940 2,843
T= 900 К
0,1 0,24 0,9996 3764,3 9,164 1,756 2,219
1,0 2,42 0,9958 3757,9 8,096 1,763 2,237
2,0 4,86 0,9916 3750,6 7,770 1,771 2,258
3,0 7,31 0,9874 3743,3 7,577 1,780 2,279
4,0 9,79 0,9832 3736,0 7,438 1,788 2,300
5,0 12,30 0,9790 3728,6 7,329 1,796 2,322
6,0 14,82 0,9748 3721,2 7,238 1,804 2,345
8,0 19,93 0,9662 3706,2 7,093 1,821 2,391
10,0 25,14 0,9577 3691,0 6,977 1,838 2,439
12,0 30,44 0,9491 3675,6 6,879 1,856 2,490
16,0 41,35 0,9316 3644,3 6,720 1,891 2,597
20,0 52,68 0,9140 3612,0 6,589 1,928 2,715
