ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Влияние давления на теплопроводность газов из "Свойства газов и жидкостей" Теплопроводность всех газов возрастает с давлением, хотя при низких и умеренных давлениях это влияние относительно невелико. Ниже рассматриваются три области, в которых влияние давления существенно различно. [c.432] Низкие давления. К диапазону низких давлений относятся значения Р примерно от I мм рт. ст. до 10 атм. Он включает в себя также область давлений, рассматриваемую в разделах 10.3 и 10.4. В этом диапазоне теплопроводность возрастает приблизительно на 1 % при увеличении давления на 1 атм. Таким повышением Я часто пренебрегают в литературе, и теплопроводностью при низком давлении 105 называют либо значение X при 1 атм, либо значение к, экстраполированное на нулевое давление. [c.434] Более обширные данные по изменению X с давлением в этой области представлены на рис. 10.10. Кривые показывают влияние давления на отнощение Х/Х°, где Х° — значение X при низком давлении и той же температуре. Только для аммиака при Рг = 0,3 значение Л, на 8 % выше, чем при низком давлении влияние давления в случае этого полярного газа, очевидно, большее при низких приведенных температурках. [c.434] Данные, представленные на рис. 10.10, показывают, что значение В, выраженное в процентах на 1 атм, в каждом случае меньше 1,0. Более высокие значения В в немногих случаях, о которых сообщает Вайнес, объясняются близостью условий насыщения. [c.434] Высокое давление. Многие корреляции теплопроводности при высоком давлении основываются на использовании принципа соответствующих состояний, согласно которому либо Х/Х°, либо Х/Х наносятся на график как функция приведенного давления при постоянной приведенной температуре. [c.434] Теплопроводность значительно меняется при небольших изменениях давления или температуры вблизи критической точки здесь обнаруживаются резкие перепады значений % на изотермической кривой при изменении давления (или плотности) [170]. На рис. 10,11 представлены данные Гилднера для СОа [57] при рс значение йХ йТ)р становится все больше по мере приближения к критической температуре. Это явление объяснить нелегко. Оно может быть обусловлено упорядочением молекул, соответствующим переходной стадии [84], или влиянием мелкомасштабной циркуляции, вызываемой миграцией небольших скоплений молекул [89]. В любом случае при построении обобщенной зависимости Я от давления эти иррегулярности обычно сглаживаются и не выявляются. [c.435] Типичный график, показывающий влияние температуры и давления на теплопроводность метана, представлен на рис. 10.12 [102]. При высоких давлениях увеличение температуры приводит к уменьшению Я, тогда как при давлениях около 1 атм влияние температуры на теплопроводность противоположно. [c.435] Эта методика подобна той, которая излагалась в разделе 9.6 для коррелирования вязкости по плотности газов. Она была применена к аммиаку [56, 144], этану [18], -бутану [17, 84], закиси азота [143], этилену [128], метану [19, 102, 127], двухатомным газам [115, 165], водороду [164], инертным газам [126] и двуокиси углерода [77]. В такие корреляции температура и давление в явном виде не входят, но их влияние отражено в параметрах к° (только влияние температуры) и плотности р. В качестве иллюстрации данные о теплопроводности метана, представленные на рис. 10.12, перенесены в координаты (А. — А, ) — р (рис. 10.13)1). [c.436] Для полярных веществ, водорода и гелия рис. 10.14 использовать не следует. Вообще его точность вызывает сомнение (разброс данных показывает, что возможны погрешности, равные 10—20%). Однако это, по-видимому, лучшая из обобщенных корреляций в настоящее время. [c.437] Рекомендации. Для определения Я — в случае неполярных газов следует использовать рис. 10.14 или уравнения (10.5.2)—(10.5.4). Критические константы могут быть найдены в приложении А или рассчитаны по методам, приведенным в гл. 2. Предпочтительны значения плотности, найденные экспериментально, но, когда они неизвестны, их можно рассчитать с помощью методов, описанных в гл. 3. Значения при низких давлениях можно определить так, как это показано в разделе 10.3. Точность номограммы оценить трудно. Вблизи критической точки точность, вероятно, очень мала, а в других областях высокой плотности следует, по-видимому, ожидать погрешностей 10—20%. [c.437] Предлагались другие эмпирические методы, но они, по-видимому, менее пригодны для обычного использования, чем рис. 10.14 [44, 45, 83, 179]. [c.438] Вернуться к основной статье