Зубарев В.Н., Козлов А.Д., Кузнецов В.М. - Теплофизические свойства технически важных газов, страница 10

10 з мз/кг; а/Гг = 327,963 К. Константы аппроксимации приведенных вириальных коэффициентов: со=5 28450719 1О ' се= ! 72333386 10 Ио= 1 26126720'1О х а,= — 2 01111553.10 ' сз =5 68449614-10 ' И = 1,04!47677.10 аз= — 5,51370335.10 сз= — 3,74179650.10 и' ' 7 !8032235,10ю аз= 1 37348921"1О' сз=! 10382618'10 с/ =2 69533520'1О~ ах= -2,34337859.10' с4= — 1,74717686 10 йч= — 6,04337878 1О' аз=2 48024779 1О' сз=1,73821830.10' ~/з=7,бб!24754.10' а = — 1,58065834 1О' се= — 1,06315952.10' Ы = — 4,98246799.10' ат=5,51319256 1Оо аз=3,53988087.10 г/, = 1,29550787.10' па†— — 8,05689249.10 ' са — — — 5,15322845.10 Для расчета таблиц тешюпроводности и вязкости ксенона применен потенциал Леннарда-Джонса (12-6).

Константы потенциала получены в результате обработки данных о вязкости и теплопроводности ксснона при атмосферном давлении нз работы [34) и данных о вязкости и теплопроводности при повышенном давлении из рабаты [33). Константы имеют следующие значения: а//с=294,!1070 К; Ье=05493!96-!О з мз/кг; погрешности: Вт1=0,15%; 82=22%. Расчет вязкостй и теплопроводности ксмюна производился по уравнениям (1.24) — (1.27) с использованием констант аппроксимации соответствующих функций, приведенных в 6 2.1.

Авторы отдают себе отчет в том, что применение различных потенциалов межмолекулярного взаимодействия для расчез.а равновесных и неравновесных свойств ксенона снижает теоретический уровень предлагаемых таблиц. Однако такое решение является вынужденной мерой, так как вязкосгные н теплопроводностные внриальные коэффициенты по сферически симметричному потенциалу не рассчитаны. Рассчитанные значения геплофизнчсских свойств ксенона принедены в табл. 2.9 и 2.10. йсенон ср О,Ы6 0,168 0,170 0,174 О,'П7 0,181 0,185 О,'!39 0,096 0,096 о,свб О'„097 О,"097 0,098 О,'О93 О,'099 260,8 260,2 259,6 253,6 257,6 256,4 255,4 254,4 1,186 1,17! 1,159 1,139 1,124 1,108 1,094 Ц$33 3,О ю,о 1г,'о 16,0 го,'о 25,0 зо,о 35,0 0,153 0,159 0,162 0,166 0,173 О,'!79 0,185 0,095 О',095 0,095 О,'096 0,097 0,098 О.'093 1,434 1;333 1,235 1,139 1,142 1,И4 1,093 279,1 278,8 277,9 276,9 275,1 273,6 272,5 О,1 1,о 5,0 ю,'о ю,о зо,'о ю,'о О,!53 0,159 0,161 О,164 0,170 О,'П5 0,180 0,095 0,095 0,095 0,096 0,097 0,*097 О,'О98 1,499 1,353 1,250 1',205 1,153 1,'130 !',ио 294,9 294.7 294,1 293,4 292,2 291,3 290',7 о,! !.о 5,0 ю,'о 20,0 зо,о 4О',О 0,158 О,'!59 0,161 0,163 О,Ы8 о,'!72 0,176 0,179 0,095 0,095 0,095 О',096 О,'096 О,'097 0,097 О',098 З!О,7 3!О,б 310,2 309,8 309',! 308,7 308,4 308,4 1,513 1,367 1,264 1,2! 9 1.173 1,146 1,! 26 !,'ио о,! !,'о 5;О ю'.о 20,0 зо,'о 4О,О 50,'О 0,095 0,095 0,095 О,'096 0,096 О,'097 0,097 О,'093 1,525 1,379 1,277 1,232 1,186 1,159 1,140 $,124 0,158 О',!59 о',ыо 0,162 0,166 0,170 0,173 0,176 О,1 $,о 5,0 ю',о 20,0 зо,'о 4О,'О 5О,'О 0,158 0,159 О,'!60 0,162 0,165 О,'Ы8 1,537 1,391 1,289 1,244 1,199 1,! 72 0,095 0,095 о',095 О',096 0,096 0,096 о,! !.о 5,0 !о,о 20,0 зо',о 138,83 172,97 .

206.86 273,77 339,46 419,68 497,66 573,30 1,58 15,77 78,27 155,03 303,43 444',ЗО 577,16 1,44 14,33 71,06 140,60 274,83 402,24 522,69 1,32 !з,$з 65,09 128,72 251,46 368,05 478,51 582,93 1,2! !г,'!г !!3,75 23$,96 339,61 441,79 533,71 1,13 ! 1,25 55,76 И0,25 215,39 315,49 1,о!!! 1,О!44 1,0179 1,0255 1,0338 1,0452 1,0578 1.0712 1,0002 1,001 7 1,0039 1,О! 87 1,0418 1,0663 1,0945 1,00% 1,0020 1,0! 02 1,02! ! 1,0448 1,0707 1;О936 1,0002 1,'оог1 1,ОЮ9 1,0224 1,0467 1,0727 1,'1001 1,$287 $,0002 1,0022 !',оиз 1;отю 1,0731 1,0999 1,$275 Ц$02З 1,О И 4 1,0231 1,0474 1,0726 т= !0$$0 к т=иоок т= 1200 К т=!300 к 326,6 326,5 326,3 326,1 325,3 325,7 325,9 326,2 т= 1400 к 342,4 342,4 342,3 342,3 342,4 342,6 Ксеиогг Рг 50,0 60.0 7О,О 80,0 90,0 !00,'о 120,'0 601,2 610,7 620,1 629,5 638,8 648,0 657,1 675,2 1,79 1,82 1,85 1,88 1,91 1,93 1,96 г,'ог 0,953 О,'942 О,931 0,920 0,910 0,899 0,889 0,870 1400,6 1405,7 1411,1 1416,9 1423,0 1429„4 1436,0 1449,8 М,3 34,7 35,0 35,4 35,8 36,2 36,5 37,3 0,655 0,653 0,650 О,'648 0,646 О,'644 0,642 0,638 2.4.

Неон Для составления уравнения состояния неона обработаны экспериментальные данные, некоторые сведения о которых приведены в табл. 2.11. Таблица 2.11. Экспериментальные иссясловаиия сжвмаемссги неона в гажюбразюм сошояиии П р и и е ч а н и е. СГилвяя кяалратячсская погрешность описания экспериментальиык данных бс уравнением ссстояияя вяла (!.3) составляет 0.08%. Параметры потенциала Леннарда-Джонса (12-6) опрелелялись при обработке 222 опытных точек в области температур Т=173 —:723 К и плотностей р=о —:300 кг(м~. Эта область на рис. 2.6 заштрихована. В связи с тем, что неон имеет малую глубину потенциальной ямы, для составления уравнения состояния необходимо имать приведенные вирнальные коэффициенты в более широком интервале температур, чем для аргона и криптона.

Значения второго вириального коэффициента В*, прнвеленные в [1[, аппроксимированы полнномом в интервале приведсяных температур Т*=5 —: 70. Учтен нсаддитивный вклад в третий вириальный коэффициент. Поправка на неалдгпивность ЬС'„ суммировалась со значением адди.гивного третьего вириального коэффициента. Полученный неаддитивный третий вириальньш коэффициент аппроксимярован полиномом (2.2) в интервале Та=!+100. На рис. 2.7 прелст валены третий аддитивный и третий неаддитивный вириальные коэффициенты неона.

Неадднтивный третий вириальный коэффициент неона проходит ниже аддитивного. что связано с малой поляриэуемостью неона кь=0,018 Для четвертого и пятого вириальных коэффициентов использована аппроксимация в интервале Тя= 1 †: 20, приведенная в 8 2.1. Это допущение основано 71 кч фй Р,4 йу бг Рис. 2.7. Неаллнтивный третий вири- в вю вхг ди дю тя альных коэффициент неона С'„ Рис. 2.6. Область обработки данных о сжимаемости газообразного неона: 1 [47, 49]; 2 [46]; 3 — [48]; 4 [51)"„5- [50) на том, что при Т*=50 вклады слагаемых Р*Ьсрз и Е'Ь~~р в значение сжимаемости по уравнению состояния [1.3) невелйки, а графическая экстраполяция кривых )7*(Т') и Е*(Тч] дает значения 0* и Е', при Т'=50 достаточно хорошо совпадающие с результатами расчетной экстраполяции аппроксимирующих уравнений.

Константы уравнения состояния неона: Ь =(1,3301~0,0018) 1О з мз/кг; с/й= 34,013+0,150) К. ак было отмечено выше, надежные параметры модельного потенциала можно получить только при наличии надежных экспериментальных данных. В настоящее время имеются хорошо отработанные методы определения равновесных свойств газов. Погрешность данных составляет 0,05. " 0,1%, поэтому использование их для расчетов параметров потенциалов оправданно. Эксгжриментальные данные о вязкости н теплопроводности получены со значительно меньшей точностью, поэтому проблеме отбора наиболее надежных данных должно быть уделено особое внимание.

Полробный анализ опытных данных о вязкости и теплопроводиости неона при атмосферном давлении и ниже, полученных до 1972 г., показал, что существующие данные о тенлопроволности согласуются между собой в прелелах суммарной погрешности измерений и каких-либо аномалий не обнаруживают. Анализ результатов, полученных после 1972 г., подтверждает этот вывод. В свюи с этим в массив экспериментальных данных о теплопроводности неона включены в основном данные, полученные в последние годы.

Отобрано 108 экспериментальных точек: данные Варгафтика и Якуша [52], Саксены [53, 54, 55), Марченкова и Алейникова [56], Спрингера [57] и Нестерова и Сулника [58], охватывающие область температур Т=300 —:2723 К. Относительная погрешность всех данных принята равной 2%. Критический анализ экспериментальных данных о вязкости неона низкой плотности показывает [33, 59], что имеются существенные систематические Г, ' схождения между данными, полученными Траутцем, и результатами Кестина 60, 61]„Смита [62, 63] и Гуевары [64).

Данные Костина, Смита и Гуеваьоы получены различными методами и согласуются между собой в пределах 2,5%. Сравнение их с данными Траутца показывает, что при температурах до 700 К наблюдается хорошее согласование; при более высоких температурах данные Траутца систематически занижены, причем расхожления возрастают по мере увеличения температуры и достигают 4% при Т=1100 К.

Для исслелования отобраны 57 экспериментальных значений вязкости неона низкой плотности: данные Кесгина [60, 61), Смита [62, 63] и Гуевары [64], охватывающие область температур Т= 140 —: 2100 К. Относительная погрешность данных принята равнин 1%. Уравнения вязкости и теплопроводности газообразного неона низкой плотности находились в виде теоретически обоснованных уравнений [1.24) и 72 (1.27). Использованы те же значения констант аппроксимации интеграла столкновения, что и в 62.1. В совместную обработку включены также данные о неравновесных свойствах неона прн повышенном давлении.