ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние температуры и давления на теплопроводнорть газовых смесей из "Свойства газов и жидкостей" Теплопроводность газовой смеси обычно не является линейной функцией состава. Если молекулы компонентов сильно отличаются по полярности, теплопроводность смеси превышает значения, получаемые по правилу аддитивности при выражении состава в мольных долях для неполярных молекул наблюдается обратная тенденция, и она тем более явно выражена, чем больше разность молекулярных масс или размеров молекул компонентов [51, ИЗ]. Это ясно видно по рис. 10.15, на котором представлены экспериментальные значения теплопроводности для четырех систем. Система аргон—бензол является типичным примером неполярной смеси с молекулами различных размеров, а смесь метиловый спирт— Н Гексан характеризуется значительной разницей полярностей компонентов. Линейные системы бензол—к-гексан и простой эфир—хлороформ представляют собой промежуточный случай смесей, в которых определяющее значение имеют размеры молекул, и смесей, свойства которых определяются полярностью компонентов. [c.438] В последние годы опубликовано несколько обзоров, обобщающих различные методы расчета теплопроводности смесей [12, 38, 45, 48, 88, 93, 110, 111, 121, 157, 163, 169, 185, 188]. [c.438] Другие способы определения 5 обсуждает Гамбилл [45]. Имеются таблицы значений 5 для различных соединений [86, 133]. Хотя эти правила и [не очень точны, значение Хщ относительно нечувствительно к изменениям 5 например, изменение 5 на 20 % меняет расчетное значение Хт приблизительно только на 1 %. [c.440] Обсуждение форм уравнения Васильевой. Опубликован ряд статей, в которых анализируется уравнение Васильевой [23—25] и, в частности, придается некото рый физический смысл параметрам Ан, Aji vi корреляции Aij с Фц [из уравнения (9.5.1)] [31, 33, 50, 51, 100, 176, 203]. Никакой четко выраженной связи между Ац и не было установлено, хотя многие уравнения, приведенные в этом разделе, дают основание предполагать такую связь. [c.441] В обзорах Грея и др. [33, 50, 51, 100, 203] Aij связывается с эффективностью, с которой молекулы одного компонента препятствуют передаче энергии молекулами другого компонента. Исходя из простых положений эти авторы выводят затем уравнение Васильевой. [c.441] Применимость и точность методов расчета теплопроводности газовой смеси. [c.441] Брокау проверил свой эмпирический метод на 18 неполярных смесях и нашел, что средняя погрешность составляет около 2,6 %, а максимальная 11,4 %. Поскольку метод Брокау не может давать более высоких значений Х г, чем значения, определяемые по правилу аддитивности, он неприменим для смесей, содержащих полярный компонент. [c.442] Метод Мэсона—Саксены не проверялся так тщательно, но при сравнении расчетных и экспериментальных значений теплопроводности 9 бинарных и 5 трехкомпонентных смесей средние погрешности составили 2—3% [107]. Хорошее соответствие между экспериментальными данными и рассчитанными по этому методу значениями было получено для смесей метан—пропан [175]. [c.442] В ряде работ Грей с сотрудниками [50—52, 99, 100] показал, что метод Линдсея—Бромли дает для широкого круга смесей погрешность 2—4 %. Более значительные погрешности получались, когда одним из компонентов был На или Не. Тондон и Саксена [183] также указывают, что этот метод обычно надежен для неполярных смесей. [c.442] Полярно-неполярные смеси. Можно рекомендойать те же самые методы, что и для неполярных смесей, за исключением эмпирического метода Брокау, который Е этом случае неприменим. Метод Мэсона—Саксены не был так широко проверен,как корреляция Линдсея—Бромли. Погрешности редко превышают 5 %. [c.442] Полярные смеси. Применяется метод Линдсея—Бромли точность его неясна, но, по данным Мачека и Грея [99], которые можно использовать для ориентировки, погрешности редко превышают 5% даже для многокомпонентных смесей. [c.442] Пример 10.4. Рассчитать теплопроводность смеси метана и пропана при 1 атм и 95f , если мольная доля метана составляет 0,486. Известное экспериментальное значение равно 7,64-10 кал/(см-С К) [24, 175]. [c.442] Влияние температуры. Обычно изменение температуры не оказывает заметного влияния на форму кривых зависимости теплопроводности смеси от состава. Однако бывают случаи, когда смесь, обнаруживающая отрицательное отклоне-нйе при низких температурах, может Дать положительное отклонение при более высоких температурах здесь отклонение следует понимать как отклонение от прямой, рассчитанной по правилу аддитивности при выражении состава в мольных долях. Такой случай рассматривает Брокау t8] на примере смеси Nj— Og. [c.444] Если отсутствуют признаки такого аномального поведения, влияние температуры на теплопроводность смеси скрадывается изменением теплопроводностей чистых компонентов. О таких изменениях говорилось в разделе 10.4. Следовательно, нет необходимости изменять функциональную форму выбранной корреляции для смеси. [c.444] Как показали Саксена я Гапта [161], это соотношение можно с успехом использовать для смесей легких газов. [c.444] Чтобы подтвердить применимость соотношений Стила—Тодоса для определения теплопроводности смесей плотных газов необходимо больше данных, но в настоящее время этот общий метод самый надежный из имеющихся. [c.446] Пример 10.5. Рассчитать теплопроводность газовой смеси метандвуокись углерода, содержащей 75,5 % (мол.) метана, при 370,8 К и 172,5 атм. Розенбаум и Тодос 148] приводят экспериментальное значение, равное 121,3 X X 10 кал/(см-с-К) те же исследователи сообщают, что для этой смеси р = = 0,1140 г м ,и при 1 атм Я°=90-10 в кал/(см-С К). [c.446] Вернуться к основной статье