Соотношение между теплопроводностью и вязкостью

Невозможность получения простого соотношения между теплопроводностью и вязкостью для жидкостей доказывается тем, что вязкость растворов разной концентрации желатина в воде может изменяться во много раз без малейшего изменения теплопроводности. [c.288]

Теплоотдача к теплоносителю при турбулентном режиме течения. При турбулентном режиме течения основное количество тепла, передаваемого между центральной частью потока и стенкой, переносится вихрями, в которых средняя поперечная составляющая скорости существенно меньше, но приблизительно пропорциональна осевой скорости. Эффективность турбулентности при переносе тепла через пограничный слой зависит от физических свойств теплоносителя, включая теплопроводность, теплоемкость и вязкость. Теоретически и экспериментально показано, что при нагревании теплоносителя в условиях турбулентного течения в длинных прямых гладких каналах круглого сечения справедливо следующее соотношение между коэффициентом теплоотдачи, свойствами теплоносителя и параметрами потока [c.56]

С уменьшением величины кристалликов будет изменяться и механизм поглощения. Так, при X > звук будет рассеиваться сравнительно малыми по отношению к длине волны частицами. При этом можно будет считать, что каждый кристаллик будет подвергаться со стороны распространяющейся в теле звуковой волны равномерному давлению. Однако ввиду анизотропии и различной ориентации отдельных кристалликов возникающие в пределах каждого кристаллика градиенты температуры (вызванные адиабатическим процессом распространения звуковой волны) приводят к сильному возрастанию поглощения, обусловленного теплопроводностью. Величина его будет превышать поглощение, вызываемое вязкостью среды, и последним можно будет пренебречь. При этом частотная зависимость коэффициента поглощения будет определяться соотношением между временем релаксации теплопроводности (время в течение которого происходит выравнивание температур на расстояниях (I путем теплопроводности) и периодом колебания звуковой волны Т). При малых по сравнению с периодом колебаний, в пределах каждого кристаллика, очевидно, будет успевать устанав- [c.48]

Таким образом, резюмируя вышеизложенное, можно отметить, что поглощение звука в поликристаллических средах определяется соотношениями между размерами отдельных кристаллов тела и длиной волны звука. На низких частотах, где механизм поглощения звука подобен рассеянию звука мелкими частицами, поглощение обусловливается теплопроводностью среды. При переходе к более высоким частотам, при Х>3й, преобладающим становится диффузионное рассеяние (рис. 7). И наконец, на самых высоких частотах поглощение звука будет определяться вязкостью данной среды. При этом частотная [c.49]

Том I (1962 г.) содержит общие сведения атомные веса и распространенность элементов единицы измерения физических величин соотношения между единицами измерения физических величин измерение температуры и давления математические таблицы и формулы важнейшие химические справочники и периодические издания основные данные о строении вещества и структуре кристаллов физические свойства (плотность и сжимаемость жидкостей и газов, термическое расширение твердых тел, жидкостей и газов равновесные температуры и давления критические величины и константы Ван-дер-Ваальса энергетические свойства теплопроводность электропроводность и числа переноса диэлектрическая проницаемость дипольные моменты вязкость поверхностное натяжение показатели преломления) краткие сведения по лабораторной технике. Имеется предметный указатель. [c.23]

Рассмотрим диффузию, испарение, теплопроводность, вязкость газа и характер его движения по трубопроводу в процессе откачки при различных соотношениях между Я и с/. [c.6]

Предполагается, что молекулы отталкивают друг друга на небольших расстояниях и притягиваются при больших удалениях. Межмолекулярный потенциал — это количественное соотношение между потенциальной энергией притяжения и расстоянием между молекулами. Разработаны различные межмолекулярные потенциалы, из которых наиболее известен потенциал Леннарда — Джонса. На основе выбранного потенциала межмолекулярного взаимодействия можно получить теоретические выражения для различных свойств разреженных газов второго (и третьего) вириальных ко- эффициентов, вязкости, теплопроводности, молекулярной диффузии и коэффициента термодиффузии. Константы межмолекулярной потенциальной функции (обычно их две) различны для разных химических веществ и не изменяются сколько-нибудь заметно с температурой. Использование межмолекулярных потенциалов является основой для расчета некоторых свойств газов с высокой точностью. Расчетные изменения этих свойств в зависимости от температуры часто отлично согласуются с экспериментальными данными. [c.21]

Обычно средние значения скоростей движения потоков теплоносителей в технологических аппаратах таковы, что для широкого класса капельных жидкостей, газов, паров и их смесей конвективный перенос теплоты значительно преобладает над кондуктивным переносом в направлении движения <7к Э> т- Однако в некоторых важных случаях соотношение между < к и может измениться, в том числе и на обратное. Так может происходить, во-первых, при течении с незначительной скоростью расплавов металлов, обладающих большой теплопроводностью и значительными вязкостью и плотностью. Во-вторых, вязкие реальные текучие среды имеют нулевое значение скорости на твердой, ограничивающей поток, поверхности, Следовательно, в непосредственной близости от стенки всегда имеется зона, где скорости движения потока достаточно [c.9]

Многое из того, что было сказано в предьщущем параграфе по поводу вязкости при соответствующих изменениях, приложимо и к теплопроводности. Действительно, если молекулы не обладают внутренней энергией, остается справедливым соотношение (7.3.22) между коэффициентами вязкости и теплопроводности [c.305]

Воспользовавшись соотношением (11.3.58а) между коэффициентом вязкости и и соотношением (7.3.49) между коэффициентом самодиффузии и мы снова получим две составляющие коэффициента теплопроводности [c.324]

Первое уравнение, уравнение неразрывности, выражает условие сохранения массы это скалярное уравнение связывает мгновенную скорость изменения плотности жидкости в некоторой точке поля, выраженную через полную производную В/Ох, с местной скоростью расширения или сжатия Т-У, обусловленной полем скорости. Второе уравнение, векторное, выражает равенство силы, обусловленной местным ускорением, сумме местной объемной силы, силы, обусловленной градиентом давления, и сил вязкости для ньютоновской жидкости (все силы отнесены к единице объема). Третье уравнение, скалярное, выражает закон сохранения энергии. В нем скорость возрастания температуры приравнивается сумме нескольких членов. Первый из них равен потоку энергии, переносимой теплопроводностью в единицу объема согласно закону Фурье. Второй член выражен через давление исходя из полного тензора напряжений это давление определяется приближенно из обычных термодинамических соотношений для термодинамически равновесного процесса. Поток внутренней энергии, выделенной в единице объема от любого распределенного источника, находящегося внутри жидкой среды, обозначен д ", причем величина его может зависеть от координат, температуры и т. д. Диссипативный член гф, описывающий диссипацию энергии из-за влияния вязкости, представляет собой поток энергии в единице объема, равный той части энергии потока, которая в результате диссипации превращается в тепло. Этот член приближенно равен разности между полной механической энергией, обусловленной компонентами тензора напряжений, и меньшей частью полной энергии, которая описывает термодинамически обратимые эффекты, например, возрастание потенциальной и кинетической энергии. Разность представляет собой ту часть полной энергии, которая в результате вязкой диссипации превращается в тепло. Диссипативная функция имеет следующий вид [c.33]

Термин диаметр молекулы не следует понимать буквально он обозначает расстояние между центрам молекул, на котором становится заметным влияние каких-либо межмолекулярных сил. Величину а нельзя непосредственно измерить, одиако ее можно найти, используя опытные данные по измерению вязкости. Для кислорода (т 3,б2-10" сж, а для водорода а=2,72- 10 см. Приближенные соотношения (5-6) дают связь между о, коэффициентом вязкости .i, коэффициентом теплопроводности Я, теплоемкостью при постоянном давлении с и коэффициентом диффузии D при условии ра-венства единице критериев Прандтля и Шмидта [c.194]

Связь между вязкостью и теплопроводностью выражается общеизвестным соотношением [c.39]

Как правило, величины и и I 1еизвестны, но существует соотношение между теплопроводностью X и вязкостью г). Согласно кинетической теории газов динамическая вязкость, Па-с, может быть представлена в виде [c.161]

Соотношения между теплопроводностью и вязкостью (по Бромлею) для одноатомных газов — = 2.5С1, -д - [c.298]

Для тел, отличающихся однородной структурой, поглощение ультразвуковых колебаний невелико и в основном определяется коэффициентами вязкости и теплопроводности. В неоднородных структурах поглощение может достигать достаточно большой величины [122, 123, 124]. При этом характер частотной зависимости коэффициента поглощения и его величина зависят, как уже указывалось, от соотношения между длиной волны звука Q) и размером кристаллов в металле d) (см. гл. I). Особенно велико поглощение при ( /л 1 и главным образом определяется диффузионным рассеянием. В этом случае рассеяние звука подобно рассеянию света в мутной среде. С изменением соотношения между длиной волны и размерами кристаллов механизм поглощения изменяется. Так, нри dll. < 1 сильно возрастает ноглощение, обусловленное теплопроводностью, что приводит к превращению колебательной энерх ии акустической волны в тепловую [24]. [c.147]

Комбинир Я (а) с (с), находим соотношение между вязкостью и теплопроводностью [c.136]

Выясним теперь, насколько важны полученные результаты. Как мы установили, обпще законы сохранения в кинетической теории совпадают с уравнениями гидродинамики для массы, скорости и энергии. Это означает прежде всего, что определения тензора давлений, вектора теплового потока и диффузионной скорости, принятые в кинетической теории, по меньшей мере согласованы с обычными гидродинамическими определениями. Между ними, однако, существует важное различие. В уравнениях, полученных выше, тензор давлений, вектор теплового потока и скорости диффузии определены через функции распределения, которые на данном этапе неизвестны. Следовательно, законы сохранения кинетической теории имеют лишь формальный смысл. Наоборот, в гидродинамике уравнения для массы, скорости и энергии дополнены так называемыми определяющими уравнениями которые связывают внутренние напряжения, вектор теплового потока и диффузионные скорости с градиентами макроскопических параметров (плотности, скорости, температуры). Например, закон теплопроводности Фурье связывает вектор потока тепла с градиентом температуры при помощи коэффициента теплопроводности. Аналогично закон Ньютона гласит, что тензор напряжения пропорционален тензору скоростей деформации и что константой пропорциональности служит коэффициент вязкости среды закон Фика выражает линейное соотношение между скоростью диффузии и градиентом плотности (с коэффициентом диффузии в качестве константы пропорцдональности). Разумеется, феноменологические уравнения гидродинамики ничего не говорят о том, как вычисляются константы пропорциональности (так назьшаемые коэффициенты переноса, или кинетические коэффициенты) входяпще в определяющие уравнения — фактически их значения устанавливаются только из эксперимента. Важно, однако, отметить, что уравнения для массы, скорости и энергии вместе с определяющими уравнениями образуют замкнутую систему при заданных начальных данных эту систему можно решить при соответствующих граничных условиях. [c.78]

Мы получили формулу, в точности совпадающую с формулой, найденной Бриджменом [5] из некоторых весьма элементарных соображении о передаче тепловой энергии волнами, распространяющимися со скоростью звука. Бриджмен прилагал соотношение (18) к теплопроводности ряда жидкостей при 30° С и нашел, что оно прекрасно воспроизводит экспериментальные данные. Отсюда можно сделать вывод, что теплопроводность жидкостей по своему механизму схожа с теплопроводностью твердых тел и что несомненно в жидкостях существенную роль играет молекулярная передача тепла яри посредстве беспорядочных волн, распространяющихся со звуковой скоростью, средний пробег которых сравним со средним расстоянием между молекулами. Все это в совокупности дает веские аргументы в пользу того волнового механизма вязкости яшдкостей, которйй описан в 3. [c.40]

Механизм фазового разделения определяется соотношением времени Дi, в течение к-рого происходит переход (обычно оно определяется скоростью приближения к бинодали при охлаждении), и времени структурной релаксации т. При Аг>т гетерофазные флуктуации со временем увеличиваются в размере, но остаются неизменного состава, т. е. система в любой момент времени двухфазна. Такой нуклеационный механизм разделения фаз осуществляется в области темп-р и концентраций между бинодалями и спинодалями. При А(<т вследствие, напр., высокой вязкости и низкой теплопроводности системы нуклеационный механизм не реализуется и система расслаивается по спинодальному механизму, при к-ром на ранних стадиях разделения в системе существуют области со всеми концентрациями (от максимальной до минимальной), устойчиво распределенные в объеме. Со временем увеличиваются не размеры этих областей, а разность значений экстремальных концентраций. Важнейшая особенность структур, получаемых при спинодальном механизме,— пространственная связанность каждой фазы. [c.145]

Для понимания неравновесных процессов роста кристаллов существенны законы теплопроводности, диффузии вещества и гидродинамики. Эти законы обычно устанавливаются в виде феноменологических соотношений, находимых из эксперимента (примером может служить закон Фика),причем коэффициенты в этих соотношениях также устанавливают из опытных данных. Между тем такие законы переноса можно вывести из уравнения переноса Больцмана статистической механики неравновесных процессов (см., например, работу Хуаня [24]). Кроме того, пользуясь понятиями столкновения и средней длины свободного пробега, из этих уравнений можно строго вывести коэффициенты переноса (вязкость, теплопроводность и коэффициент диффузии), по крайней мере для газа в состоянии, близком к равновесному. Можно показать, что для газа из молекул с массой т как теплопроводность, так и вязкость приблизительно пропорциональны ткТ) 1 1а , где а —диаметр молекулы [24]. Вопрос о вычислении этих коэффициентов для жидкостей рассмотрен Райсом [45]. [c.381]

В процессах, в которых существенным и определяющим является неравновееноеть между фазами (несовпадение их скоростей, температур, давлений), как правило, эффекты вязкости и теплопроводности наиболее значительны около межфазных границ, так как именно здесь в узких зонах с толщиной, сравнимой с размерами частиц, реализуются большие градиенты микроскоростей и микротемператур, гораздо большие, чем в остальном объеме фаз. Тогда можно считать, что вязкость и теплопроводность фаз сказываются лишь в величинах, определяющих взаимодействие фаз (fij, qzi, hzi, j), так что соотношения (1.3.31) с учетом (1.3.33) и (1.3.36) могут быть упрощены [c.72]