Основы теории теплопроводности жидкостей

Основы теории теплопроводности жидкостей.....413 [c.403]

Основы теории теплопроводности жидкостей [c.413]

ОСНОВЫ ТЕОРИИ ТЕПЛОПРОВОДНОСТИ ЖИДКОСТЕЙ [c.413]

Pao Л. 7-21, 7-9] опубликовал теорию теплопроводности жидкостей, базируясь на положении, что жидкое состояние приближается ближе к твердому состоянию, чем к газу. На этой основе он получил уравнение для теплопроводности в точке плавления [c.297]

На основе теории регулярного режима Г. М. Кондратьев предложил методы определения коэффициентов температуропроводности и теплопроводности твердых тел. Позднее Г. М. Кондратьев [Л. 1-9] предложил применить метод регулярного режима для определения коэффициента теплопроводности жидкостей. [c.23]

Из всех рассмотренных нами теорий и выведенных на их основе формул для вычисления теплопроводности жидкостей наиболее теоретически обоснованной, простой и дающей хорошее совпадение с опытными данными можно признать формулу Предводителева—Варгафтика. Эта формула хорошо описывает изменение теплопроводности неассоциированных и ассоциированных жидкостей при изменениях температуры в широком интервале при атмосферном давлении. [c.307]

Метод обобщенных переменных составляет основу теории подобия. Одним из основных принципов теории подобия является выделение из класса явлений (процессов), описываемых общим законом (процессы движения жидкостей, диффузии, теплопроводности и т. п.), группы подобных явлений. [c.64]

Аддитивный расчет теплопроводности жидкостей. . 419 Определение теплопроводности жидкостей на основе теории соответственных состояний и аддитивности 423 Расчет теплопроводности жидкостей по методу Бонди 428 Выбор метода расчета теплопроводности чистых жидких [c.403]

Определение теплопроводности жидкостей на основе теории соответственных состояний и аддитивности [c.423]

Шаровой бикалориметр был одним из первых устройств, разработанных на основе теории регулярного теплового режима первого рода, нашедших применение для исследования теплопроводности жидкостей. Однако трудность точного изготовления шаровой формы и заполнения ее исследуемой жидкостью делает его малопригодным для исследования теплопроводности. По сравнению с шаровой цилиндрическая форма бикалориметра более удобна как в изготовлении, так и для заполнения исследуемой жидкостью. В связи с этим Р. А. Мустафаевым впервые была предложена простая конструкция цилиндрического бикалориметра и разработана методика исследования теплопроводности жидкостей в широком интервале температур [67]. На основе предложенной методики впервые были проведены исследования температурной зависимости коэффициента теплопроводности широкого класса нефтяных масел [68—73]. [c.19]

Эта задача, несомненно, имеет принципиальное значение. Но она не является специфичной для теории теплопроводности. Поэтому здесь мы на ней останавливаться не будем, имея в виду, что ее удобнее разобрать на более широкой основе. Вернемся к этому вопросу позднее, когда будем иметь возможность привлечь к рассмотрению также процесс переноса тепла в движущейся жидкости. [c.105]

Такая теория должна объяснить равновесные термодинамические свойства жидкости, ее энтальпию, энтропию, уравнение состояния, температуру замерзания, поверхностное натяжение и т. п. Далее теория должна описать явления переноса — вязкость, диффузию, теплопроводность. Наконец, такая теория должна охватить явления рассеяния жидкостями различных излучений и прежде всего рентгеновского. В последние годы теория жидкостей достигла ряда серьезных успехов. Можно указать на три основных направления развития теории жидкости. К первому принадлежат концепции, развиваемые на основе какой-либо упрощенной модели жидкости. Такие модели не являются асимптотическими, т. е. строгими в какой-либо области параметров. Этим определяются сравнительно малые успехи модельных теорий, несмотря на то что попытки их построения делались на протяжении многих десятков лет. [c.284]

В книге описаны основные методы экспериментального определения коэффициента теплопроводности газов и жидкостей, теории, положенные в основу рассмотренных методов, вносимые поправки и возможные ошибки при измерениях. Приведены наиболее точные данные по теплопроводности газов, жидкостей и их смесей для широких пределов температур и давлений. [c.4]

В основе этой теории лежит предположение, что при распространении волны в жидкости возникают релаксационные процессы, требующие некоторого времени установления. Наличие этих процессов приводит к дополнительным потерям энергии сверх потерь, вызванных вязкостью и теплопроводностью. Это дополнительное затухание резко возрастает, когда время релаксации соизмеримо с периодом ультразвуковых колебаний. [c.80]

В основу математического анализа экспериментальных материалов принята гипотеза об аналогии процессов теплопроводности и переноса вещества и использовано уравнение теплопроводности Фурье, дополненное членами, учитывающими специфические особенности процесса сушки. Закон переноса вещества учитывает не только диффузию влаги, но и молярное движение жидкости, а также молекулярное течение пара (эффузию). Гипотеза об аналогии процессов диффузии, переноса вещества и теплопроводности получила значительное развитие в работах по теории сушки лауреата Сталинской премии, проф. А. В. Лыкова.. Многолетняя практика доказала закономерность применения этой аналогии и содействовала быстрому и успешному развитию теории ряда отраслей науки химической кинетики, исследования процессов горения, растворения и т. п. [c.59]

Для определения числа Авогадро, называемого иногда также числом Лошмидта (по фамилии физика, который впервые измерил его в 1865 г.), можно использовать различные методы, в основу которых положены 1) кинетическая теория газов (внутреннее трение, теплопроводность) 2) скорость седиментации взвешенных коллоидных частиц в жидкости 3) законы излучения абсолютно черного тела 4) соотношение, установленное между элементарным электрическим зарядом и числом Фарадея 5) рассеяние света в атмосфере — явление, благодаря которому небо имеет голубой цвет 6) некоторые спектральные линии 7) различные радиоактивные явления 8) межатомное расстояние в кристаллах, измененное с помощью дифракции рентгеновских лучей 9) поверхностное натяжение мыльного раствора. [c.39]

Особо надо отметить разработанный им способ решения задач конвективного теплообмена при обтекании тел ламинарным и турбулентным потоком жидкости (обычно вариационные методы применяются при решении задач теплопроводности). Важно это не только потому,что вариационный метод применяется к решению задачи конвективного теплообмена, но, главным образом, потому, что задача конвективного теплообмена решается как сопряженная задача. Обычно задачи конвективного теплообмена решаются на основе так называемого закона конвективного теплообмена Ньютона, когда на границе твердое тело — жидкость принимаются граничные условия третьего рода. Физически правильно поставленная задача конвективного теплообмена должна решаться с учетом взаимного влияния температурных полей жидкости и твердого тела (сопряженные задачи). В вариационном методе М. Био эта взаимосвязь теплопереноса в жидкости и в твердом теле осуществляется при помощи функции влияния. Таким образом, метод М. Био дает правильную постановку и решение задачи конвективного теплообмена, отвечающих современным представлениям физического механизма тепло- и массообмена. Кроме того, второй способ решения задач конвективного теплообмена на основе унифицированных уравнений позволяет решать задачи теплообмена при фильтрации жидкости через пористые среды при ламинарном и турбулентном течении двухфазной системы жидкость — твердые частицы , так как уравнения Лагранжа применимы не только для теплопроводности, но и для конвекции. Этот важный фундаментальный результат, полученный автором, будет иметь большое значение в дальнейшем развитии теории конвективного теплообмена. [c.6]

Первые исследования в области термодинамики необратимых процессов, а именно теплопроводности, были выполнены в 1822 г. Ж. Фурье. В полученном им дифференциальном уравнении распространения тепла внутри твердого тела учитывались время и производные по времени. В 1826 г. Г. Ом экспериментально установил свой знаменитый закон электрической цепи Дж. Стокс в 1845 г. разработал теорию движения вязкой жидкости (уравнение Навье—Стокса), а А. Фик в 1855 г. получил уравнение диффузии. Все это эмпирические истоки будущей неравновесной термодинамики. Ее становление в качестве особой области физики началось только в 1931 г., когда Л. Онсагер сформулировал принцип, представляющий собой обобщение физических соображений, лежащих в основе выводов уравнений движения Фурье, Ома, Стокса и Фика. [c.443]

Исходя из анализа состояния теории теплопроводности жидкостей и существующих методов расчета коэффициента теплопроводности жидких углеводородов и нефтепродуктов при разработке методики принят эмпирический подход. В основу его положены экспериментальное изучение свойств большого ассортимента нефтей и нефтепродуктов, отличающихся по физико-химическим свойствам и углеводородному составу, анализ и систематизация существующего экспериментального материала с целью установления-связи между Л и факторами, учитывающими состав нефтепродуктов. При этом было признано целесообразным записывать функциональные зависимости Л непосредственно от тех характеристик, которые используются в различных вариантах структурно-группового анализа /методы rij-jD-M, n -ji-tKun. n -j -V/ и определяются при идентификации нефтепродуктов. [c.55]

Б Прошлом веке господствовала теория флюидов — невесомых и неуничтожимых жидкостей, перетеканием которых объяснялись различные явления природы. Такими флюидами служили теплород (с его помощью объяснялись тепловые явления), электрород, магнитная жидкость, флогистон (им объяснялись явления горения) и т. д. Например, в 1822 г. на базе теории теплорода Фурье разработал математические основы теории теплопроводности. [c.402]

Кардос [Л. 7-17, 7-18] предложил теоретическую формулу для вычисления теплопроводности жидкостей. В основу дл получения этой формулы он положил теорию Дебая Л. 7-19] для теплопроводности неметаллических твердых тел. Эта теория устанавливает некоторую кажущуюся аналогию между механизмом теплопроводности в твердых изоляторах и теплопроводностью в газах. При выводе формулы Кардос исходит из предположения, что перепад температуры в жидкости изменяется по ступенчатому закону, полагая, что перепад энергии происходит в промежутках между молекулами. Далее он принимает, так же как и Бриджмен, что тепло пере- [c.295]

Методы монотонного нагрева для исследования теплофизических свойств жидкостей и газов получили более глубокое развитие в работах автора настоящей монографии [133—140]. Им разработаны общие теоретические основы методов измерения коэффициента теплопроводности жидкостей и газов, а также изобарной теплоемкости жидкостей в режиме монотонного нагрева при высоких температурах и давлениях. Расчетные формулы получены с учетом температурной зависимости теплофизических свойств и переменной скорости нагрева в рамках нелинейной теории теплопроводности. На основе разработанных методов сконструирована экспериментальная аппаратура, позволивщая исследовать теплопроводность и изобарную теплоемкость различных классов жидкостей в широком диапазоне температур и давлений. [c.41]

Как отмечалось (см. [7, 20]), для расчета турбулентных струй со сложным начальным профилем заслуживает внимания переход к эквивалентной задаче теории теплопроводности, предложенный для автомодельных задач несжимаемой жидкости Рай-хардтом [21 ] и др. В основу его кладут обычно внешнюю близость профиля скорости в поперечном сечении струн и распределения температуры, полученного из решения уравнения теплопроводности. [c.160]

В первом разделе мы рассмотрели теплопередачу через стенку от одной среды к другой. Процесс теплопередачи состоит из передачи тепла а) от среды к стенке б) через стенку в) от стенки к другой среде. Основной характеристикой первого и последнего процессов являются коэффициенты теплоотдачи между средой и поверхностью стенки. Эти коэффициенты приходится вычислять, причем для многих случаев существует большое количество формул, из которых необходимо выбрать наиболее рациональную. Большая часть формул получается из опытов, обработанных на основе теории подобия. Поэтому правилI)-иый выбор формулы можно осуществить только при знании основ теории подобия. Процессы теплообмена между жидкостью и твердым телом представляют собой более сложные процессы в сравнении, скажем, с теплопроводностью, так как здесь необходимо, наряду с температурным полем, учесть и движение жидкости, воздействующее на это поле. [c.320]

Для теплообмена, связанного с пленочным кияением, Л. А. Бромлей [Л. 237] получил соотношение яа основе модели, которая в основном идентична с пленочной теорией Нуссельта для конденсации. Нринято, что пленка пара, прилегающая к греющей поверхности, увеличивается иод влиянием выталкивающих сил и через эту пленку тепло переносится путем теплопроводности. Результирующее соотношение для вертикальной стенки идентично с уравнением (12-9), с единственным отличием плотность р в этом уравнении должна быть заменена разностью (р —Р ) плотностей жидкости и пара. Иными словами, в уравнение должны быть введены характеристики пара. Было найдено, что соотношение для горизонтальной трубы, аналогичное уравнению (12-9), находится в согласия с экспернмен-тальными результатами, когда вводилась поправка, учитывающая, что перенос тепла радиацией через пленку пара увеличивает толщину пленки пара и что жидкость оказывает трение на движущуюся пленку пара. [c.428]

На основе изложенной теории в [116] предлагается конструкция бнкалориметра для комплексного нсследовання теплопроводности и объемной тенлоемкости жидкостей (рис. 1-9). Бикалориметр [c.33]

Приведенные данные показывают, что в большинстве случаев — плавление сопровождается уменьшением координационного числа без увеличения межатомных расстояний. Это означает, что плавление приводит не к удлинению межатомных расстояний, а к образованию пустот молекулярных размеров вследствие разрыва связей между отдельными частицами. Из этих данных следует также сходство в структуре кристаллического и жидкого состояний. Иногда эту аналогию в литературе отмечают термином квазикристалличность жидкости. Форма радиальной функции зависит от природы жидкости и значительно изменяется с изменением температуры. Так, у сжиженных благородных газов максимумы на кривых радиального распределения по мере уменьшения атомного номера становятся более низкими и более плоскими. Это связано с увеличением квантовых эффектов у жидкостей с малыми молекулярными массами. Особенно большую роль квантовые эффекты играют в жидком гелии. У этого вешества в области температур ниже 4 К обнаруживается ряд аномальных явлений у изотопа Не наблюдается сверхтекучесть вследствие сильного уменьшения вязкости, чрезвычайно высокая теплопроводность и другие особенности изотоп = Не ведет себя как нормальная жидкость. На основе количественной теории жидкого гелия, разработанной Л. Д. Ландау с применением квантовых статистик Ферми и Бозе, объяснены особенности влияния температуры на жидкие Не и Не, которые часто называют квантовыми жидкостями. [c.230]