Коэффициенты теплопроводности азота при низких температурах

Рис. 1-25, Коэффициенты теплопроводности азота при низких температурах (2 1 е Ы а п d,

Измерение коэффициента теплопроводности теплоизоляционных материалов при низких температурах основано на определении массы испарившейся криогенной жидкости (например, жидкого кислорода или азота) в результате подвода тепла к образцу теплоизоляции. Этот способ используется для определения коэффициента теплопроводности. как при атмосферном давлении, так и в условиях вакуума [81—84]. [c.55]

Для определения излучательной и поглощательной способностей металлов при низких температурах широко применяется калориметрический метод, аналогичный стационарному методу определения коэффициента теплопроводности. Калориметр представляет собой шаровой или цилиндрический сосуд из стекла или металла, подвешенный на горловине в кожухе такой же формы. Внутренний сосуд заполняется сжиженным газом, например жидким азотом количество тепла, притекающее к внутреннему сосуду, определяется по скорости испарения жидкости. Побочный приток тепла по горловине должен быть сравнительно небольшим, что обеспечивают соответствующим выбором ее размеров и материала или установкой на горловине охранной камеры. В межстенном пространстве поддерживают высокий вакуум. Калориметр помещают в термостат, в котором поддерживается температура 293—300° К- [c.171]

При более высоких температурах результаты даже усложняются. При повышении температуры нити не только наблюдается максимум сигнала, но сигнал вначале отрицателен при малых концентрациях, когда температура нити 200° или выше. Отрицательного сигнала можно было бы ожидать в том случае, когда становится отрицательным коэффициент теплопроводности. На основании данных рис. 3 можно было ожидать, что коэффициент для гексана в азоте должен стать отрицательным лишь при температуре выше 200°. Ошибка в определении низкой температуры, при которой отрицательный сигнал в действительности наблюдается, связана, по-видимому, с невозможностью точно рассчитать К . [c.184]

Смеси метанола в азоте ведут себя аналогично смесям гексана в азоте. Как показано на рис. 9, для измерений при двух происходит обращение сигнала при более низких температурах. Этого можно было ожидать ввиду более низких значений коэффициента теплопроводности, который становится отрицательным при низких температурах. При более высоких температурах стенки ячейки все наблюдавшиеся сигналы были отрицательными. [c.185]

Наиболее низкие значения теплопроводности получены для многослойной изоляции с бумагой из стеклянного волокна диаметром 0,5 мк и алюминиевой фольгой толщиной 6—12 мк. При понижении температуры холодной стенки с 76 до 20° К, т. е. замене жидкого азота водородом, коэффициент теплопроводности снижается на 20—30%. Измерения распределения температур по толщине изоляции показали, что оно близко к теоретической кривой для случая переноса тепла излучением. Следовательно, излучение остается, по-видимому, основным путем переноса тепла в многослойной изоляции. В этом случае увеличение теплового потока через изоляцию при снижении температуры холодной стенки с 76 до 20° К должно составить согласно уравнению (10) лишь около 0,5%. При этом кажущийся коэффициент теплопроводности, величина которого [c.407]

Медь давно применяется как основной материал- при изготовлении лабораторных сосудов для жидких кислорода и азота. Емкость таких сосудов может быть от 5 до 1000 л. Изделия из меди можно получать выдавливанием или штамповкой, а пайка медных соединений производится весьма просто. Медь имеет высокую отражательную способность и является поэтому особенно подходящим материалом для оболочек, ограничивающих изолирующее вакуумное пространство. Недостатки меди — малая твердость и низкая механическая прочность. Однако благодаря вязкости меди при низких температурах она является сравнительно надежным материалом, так как течет и деформируется без серьезной опасности полного разрушения. Высокая теплопроводность меди во многих случаях весьма полезна, но это делает медь неподходящим материалом для наполнительных и выпускных трубопроводов, проходящих от холодных областей к теплым. Следует отметить, что существует несколько сортов меди, теплопроводность которых при низких температурах может быть весьма различной в зависимости от количества и характера примесей. При проектировании можно руководствоваться данными по коэффициентам теплопроводности, приведенными в гл. 9. Бесшовные медные трубы и листы отличаются отсутствием неоднородностей, пустот и пористых включений. [c.211]

Так как газ проникает в твердую пену только посредством диффузии через стенки пор, при кратковременном воздействии постороннего газа пеноматериал ведет себя как совершенно непроницаемый. Если температура холодной стороны пеномате-риала настолько низка, что газ в близлежащих порах конденсируется и давление его паров становится ничтожно малым, то за счет уменьшения теплопроводности газа на этих участках коэффициент теплопроводности пеноматериала значительно уменьшается. Однако следует заметить, что по изолирующим свойствам пеноматериалы уступают обычным рыхлым материалам, например порошкам, потому что твердая пена образует хотя и извилистую, но сплошную теплопроводящую структуру. В качестве пенообразующего газа при изготовлении многих пеноматериалов используется углекислота, давление паров которой при температуре жидкого азота очень мало. Поэтому теплопроводность свежего пеноматериала при соприкосновении с жидким азотом значительно уменьшается. Но при хранении пеноматериала в течение нескольких месяцев пенообразующий газ в значительной степени замещается воздухом за счет медленной диффузии, и если самая низкая температура равна температуре жидкого азота, то уменьшение теплопроводности вследствие конденсации газа в порах очень мало. При охлаждении холодной поверхности до темпера- [c.240]

Эти металлы отличаются высокой механической прочностью при малой плотности. Так титан почти в два раза легче стали. Оба металла имеют малую скорость испарения, низкую теплопроводность, малый температурный коэффициент линейного расширения, близкий к коэффициенту некоторых марок стекла и керамики. При температуре 700°С и выше у титана и циркония происходит рекристаллизация, что приводит к снижению прочности и твердости. Титан и цирконий обладают исключительной способностью поглощать кислород, водород, азот и удерживать их в широком интервале температур. Поэтому эти металлы нашли применение в качестве газопоглотителей, в электроразрядных насосах, в ряде конструкционных деталей, где также используется их низкая тепло-, проводность. Более подробно о свойствах тугоплавких металлов см [2, 9, 20]. [c.49]

РЧ1С. 53. Коэффициент теплопровод- Рис. 54. Коэффициент теплопроводности азота при различных давлени- ности газообразного водорода при ях и температурах. низких температурах и различных [c.94]

Самый интенсивный нагрев топлива происходит в системе охлаждения. Температура топлива перед поступлением в камеры сгорания составляет 180—220° С [63, 64]. Ракетные двигатели работают от 2 до 8 мин [8], за это время в топливе может образоваться твердая фаза, которая, откладываясь в каналах охлаждающего тракта, вследствие низкого коэффициента теплопроводности, может нарушить нормальную передачу тепла из камеры сгорания. Казалось бы, что при использовании азота в качестве наддувающего газа, не будет наблюдаться значительного окисления тонлИва и образования в нем осадков и смол. Однако эхо не так. В хранящемся в обычных условиях углеводородном топливе растворено около 25% воздуха (от объема горючего). Даже десятой доли этого воздуха достаточно, чтобы образовалось значительное количество смол и осадков [14]. [c.10]

Изменение температуры в случае азотных смесей приводит к более сложным результатам. На рис. 7 показано, как меняется сигнал нри различных температурах нитей для смесей гексана и азота при температурах стенок от 25 до 150°. При более низких температурах стенок линейность сигнала с изменением концентрации становится менее отчетливой, и сигнал при данной концентрации газа проходит через максимум при повышении температуры нити. Максимум получается в результате умножения увели-чиваюш,егося коэффициента ячейки на уменьшающийся коэффициент теплопроводности. [c.184]

Весьма перспективно для химической технологии теплообмен ное устройство, называемое теплопроводом. Оно пред ставляет собой полностью закрытую металлическую трубу с лю быми профилями сечения, футерованную каким-либо пористо капиллярным материалом (фитилем), например, шерстяной тканью, стекловолокном, сетками, пористыми металлами, полимерами, керамикой и т. п. В полость трубы подается теплоноситель в количестве, достаточном для полной пропитки фитиля. Температура кипения теплоносителя должна обеспечивать отвод тепла (путем испарения) из охлаждаемого рабочего пространства химического реактора или другого аппарата интервал зон температуры — от какой угодно низкой до 2000 °С. В качестве теплоносителя используют металлы (Сз, К, На, Ы, РЬ, А и др.), высоко кипящие органические жидкости, расплавы солей, воду, аммиак, жидкий азот и др.). Предпочтительны жидкости с высокой скрытой теплотой испарения, большим поверхностным натяжением, низкими плотностью и вязкостью. Трубка одной своей частью располагается в зоне отвода тепла, а остальной частью — в зоне конденсации паров. Пары теплоносителя, образовавшиеся в первой зоне, конденсируются во второй зоне, а конденсат возвращается в первую зону под действием капиллярных сил фитиля. Благодаря большому количеству центров парообразования резко падает перегрев жидкости при ее кипении и значительно возрастает коэффициент теплоотдачи при испарении (в 5—10 раз). Особенностью теплопровода является очень высокая эффективная теплопроводность вдоль потока пара (на 3—4 порядка больше, чем у серебра, меди и алю.миния), что обусловлено низким температурным градиентом вдоль трубы. Мощность теплопровода определяется капиллярным давлением, компенсирующим потери напора парового и жидкостного потоков. [c.336]

Если сила тока накала измерительного элемента фиксирована, то сигнал для различных газов-носителей нужно сравнивать при неизменной силе тока [23]. Тогда температура элемента будет различной для канедого газа, причем она будет значительно ниже для газов с ВЫСОКО теплопроводностью, чем для газов с низкой теплопроводностью. При постоянной силе тока коэффициенты ячейки и тенлопроводност будут меняться от одного газа к другому. В этом случае теоретическое сравнение оказывается более трудным, чем в случае, когда устанавливают ток, обеспечивающий постоянную температуру элемента. Экспериментальное сравнение, однако, можно легко провести на основании данных рис. 13. Экстраполяция данных для гелия покажет, что при температуре 25° I при малых значениях силы тока гелий для метанола будет давать более высокий сигнал, чем азот или этан. Наоборот, азот лучше гелия при детектировании гексана. При температуре стенки 150° и небольшой силе тока гелий лучше азота или этана во всех случаях. При высоких значениях силы тока накала следует всегда предпочитать гелий. [c.187]