Зубарев В.Н., Козлов А.Д., Кузнецов В.М. - Теплофизические свойства технически важных газов, страница 11

Сюда относятся данные о вязкости неона при повышенном давлении, полученные Кестиным и Уайтлоу [65[, Флином [66[, Рабиновичем [33 [ и Сшосарем [68 [, и данные о теплопроводности Зенгерса [69), Тюфо [70[, Голубева и Шпагиной [71[ н Васильковской и Голубева [72) в интервале плотности Р=Π—:!00 ьт/мз.

Температурная область исследования вязкости 7= 200 —. 523 К и теплопроаодности Т= 150 —;600 К; относительная погрешность Ьт(=1'К; Ь).=25ьм Уравнения вязкости и теплопроводносги неона умеренной плотности назщены в внле вязкостного и теплопроводностного вириальных уравнений (1.43) и (1А4). Константы потенциала Леннарда-Джонса (12-6) определены при минимизации функционала (1.18). Обработано 222 экспериментальных значения сжимаемости, 108 значений теплопроводности низкой плотности, 175 значений теплопроволности умеренной плотности, а также соответственно 57 и 99 значений вязкости низкой и умеренной плотности. Средние квадратические погрешности аппроксимации экспериментальных данных составили, %: Ьх=0,083; 80=0928; Ьт(„= 1,040; Ьг(' =О 868; ЬХ= 1,643; ЬХе — -1,898; Ь).ь" = 1,477.

Таким образом, получены единые константы потенциала и согласованные уравнения сжимаемосги, вязкости и теплопроводности неона низкой и умеренной плотности„описывающие экспериментальные данные о равновесных и неравновесных свойствах неона с точностью, соответствующей точности используемых опытных данных. Эти коне~виты мало отличаются от тех, которые получены при обработке только данных о пдотности.

С помощью этих уравнений, а также известных термодинамических соотношений (см. 9 1.6) рассчитаны таблицы теплофнзических свойств неона в широком интервале температур как в области существования экспериментальных данных, так и в области высоких температур и давлений, где опытных данных нет. В качестве верхней границы температурного интервала выбрана температура начала ионизации 7; = 3000 К, в качестве нижней границы Т„=200 К, ниже которой начинают сказываться квантовые эффекты, не учитываемые в настояцей работе. Область давления при расчете таблиц определяется предельной плотностью, при которой использовались экспериментальные данные о сжимаемосги при низких температурах, р=300 кг/мз.

Идеально-газовые функции неона рассчитаны с помощью выражений г //(=2,5; [йе — йо+Ьй")/[7(7)=-2,5+0,23092460т, где бйр ~— — 1920 Дж/моль по данным [37[. Значение абсолютной энтропии в идеально-газовом состоянии (при де=0,101326 МПа) рассчитано по уравнению хе/Я=17,Ы46555+ 25)п [7/293,15), где ае, /Я=17,5446555 по данным [42[. В процессе обработки экспериментальных данных использованы следующие значения физических констант для неона: масса моля р= 20,183 г/моль; газовая постоянная й=0,411956 кДж/(кг К); теплота сублимации при 0 К 66„=1920 Дж/молгй единые константы потенциала Лейнарда-Джонса (12-6): Ье=(1.34029271ж х00682Ц. 1О з мз/кг; е//г=(34,8380839х000076)К.

Константы аппроксимирующих полиномов для второго и третьего приве- ленных внрнальных коэффициентов: 73 ໠— — 4,04049261 . 1О а, =8,511696860 1О ат = — 2,09352973 1О аз =2.43684895 10» и = -1,62109696. 10 аз =5,61852361 . 1О а» = — 7,85213672 10 со=! 39652346' 10 с, =2,33525031 10» сз = — 1,57905303 . 1О ' с =5,82309684 1О' с» = — 1,18478573 10 с»=1,4010547! 1ОЯ с»= -8,96378382. 1О' с,=2,33476534" 1О' Константы аппроксимации остальных вирнальных коэффициентов попользовалась те же, что и в б 2.1. Результаты расчета теплофнзнческнх свойств неона приведены в табл.

2.12 н 2!3. Таблица 2.12. Неон с К 0,1 1,О 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 12,0 16,0 20,0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 50,0 60,0 70,0 0,1 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 10.0 12,0 16,0 20,0 25,0 74 0,49 4,84 9,65 14,42 19,17 23,88 28,57 37,84 47.00 56.05 73,80 91,12 112,18 132,62 152,47 171,75 190.50 208,73 243,75 276,97 0,40 4,03 8,05 12,04 16,00 19,95 23,87 3 1,66 39,35 46,97 61,96 76,63 94,55 1,0003 1,0033 1,0066 1,0099 1,0132 1,0165 1,0197 1,0263 1,0329 1,0394 1,0526 1,0656 1,0820 1,0982 1,1145 1,!307 1 !469 1,1630 1,1951 1,2270 1,0003 1,0028 1,0056 1,0084 1,0112 1,О! 41 1,0169 1,0225 1,0281 1,0336 1,0448 1,0559 1,0697 7'= 500 607,6 608,1 608,6 609,2 609,8 6!0,3 610,9 612,0 613,2 614,3 616,6 618,9 621,8 624,8 627,7 630„6 633,6 636,6 642,6 648.6 Т= 600 710,6 711,1 711,7 7! 2,4 713,0 713,6 714,2 715,5 716,7 718,0 720,5 723,0 726,1 7,788 6,839 6,553 6,386 6,267 6,175 6,100 5,98! 5,888 5,813 5,694 5,601 5,508 5.432 5,368 5,312 5,263 5,218 5,142 5,077 7,976 7,027 6,741 6,574 6,455 6„363 6.288 6,169 6,077 5,883 5,791 5,698 0,618 0,618 0,618 0,619 0,619 0,619 О.б! 9 0,620 0,620 0,621 0,622 0,623 0,624 0,625 0,627 0,628 0,629 0,630 0,633 0,635 0,61 8 0,618 0,618 0,619 0,619 0,619 0,619 0,620 0,620 0,621 0,622 0.623 0,624 1,030 1,031 1,031 1,032 1,033 1,033 1,034 1,035 1,037 1,038 1,040 1,043 1,045 1,048 1,050 1,052 1,054 1,056 1,060 1,063 1,030 1,030 1,031 1,031 1,*озг 1,032 1,033 1,034 1,035 1,035 1,037 1,039 1,041 1,041 1,'042 1,044 1,О46 1,047 1,049 1,052 50,0 60,0 7О,О во,о 90',О ию,о 1го,'о 950,7 957,5 964.2 970,9 977,6 984,3 997,5 о„! 1,о г,'о 3,'о 4,'О 5,0 6,0 в',о !о',о 12,0 16,0 20,0 25,0 зо,'о 35,0 4О',О 45,0 50,0 60,0 7О,О 80,0 90,'О ню',о 120,0 О,! 1,о 5,0 1О,О го,'о зо',о 40,0 50',О 60,0 70,'О 80,0 ЯО,О ию,о !20,0 !40,0 137,29 161,74 185,35 208,16 230,23 251,59 292,36 0,27 2,69 5,37 8,05 10,71 13,36 16,00 21,25 26,47 31,64 41,88 51,97 64,39 76,58 88,56 100,35 П 1,93 123,32 145,56 167,09 187,98 208',24 227,91 265,62 024 2,42 12,03 23,87 46,95 69',ЗО 90,95 111,96 132,34 152,15 171.40 !ЯО !3 208,36 243,43 276,78 1,!051 1,1256 1,1460 1,1661 1,1862 1,206! 1,2455 1,0002 1,0019 1,'оозв 1,0057 1,0076 1,0095 1,*ОП4 1,0153 1,0190 1',оггв 1,'ОЗ04 1,'ОЗ79 1,0473 1,0566 1,0659 1,0752 1.0844 1,0936 1,П18 1,1299 1,1479 1,1657 1,1835 1,2185 1,аюг 1,0017 1,0086 1,0171 1,034! 1,0509 1,0676 1,0841 1,1005 1,Пбв 1',1330 1,1491 1,1650 1,1966 1.2278 т=ЯОО к ! 019.5 1020,2 1020,9 1021,6 1022,'3 1023',О 1023,7 1025.2 1026,6 1028,0 1ОЗО,'8 1033,7 1037',г 1040,7 1044',г 1047,7 1051,2 1054,7 1061,6 1068,5 1075,3 1082,1 ИВ8,9 П02,4 т=июо к П 22,5 П23,2 П26,1 пг9,7 и 36,9 П44,1 ! 151,2 и 58,3 и 65,4 и 72,4 П79,'3 Пвб,з 1193,2 1206,8 1220.4 5,7П 5,635 5,572 5,517 5,468 5,424 5,349 8,393 7,445 7,159 6,992 6,874 6,782 6,707 6,588 6,496 6,421 6,303 6,2П 6,П9 6,044 5,'ЯВО 5,925 5,833 5,758 5,695 5,640 5,591 5,548 5,472 8,502 7,553 6,'ВЯО 6,605 6,319 б,! 53 6,034 5,942 5,867 5,804 5,749 5,701 5,657 5,582 5,519 0,628 0,630 0,631 0,633 0,635 0,636 О,'640 0,618 0,618 0,618 0,618 0,619 0,6!9 0,619 0,619 0,620 0,620 0,621 0,622 0,622 0,623 0,624 0,625 0,626 0,627 0,628 0,630 О,ОЗ! 0,633 0,634 0,637 0,618 0,61 8 О,'6!9 0,620 0,62! 0,623 0,624 0,626 0,627 0,629 0,630 0,631 0„633 0,635 О.ВЗВ 1,030 1,'озо !',озо 1;озо 1;оз! 1;оз! !,'оз! 1,'ОЗ1 1,032 1,*озг !,'озз !',озз 1,'О34 1,035 1,036 1,036 1,037 1',ОЗВ 1;ОЗЯ 1,041 !',042 1',043 1,044 1,'О46 1,озо !,'озо !,'озо !,'оз! 1;озг !,'озз 1,ОЗ5 1,036 1,037 1;озв 1,039 1;О4О 1,040 1,042 1,044 о,! 76 т=1ию к 2,20 ! 1,0016 ! 1226,2 ! 0,6! 8 0.618 1,озо 1:озо 1,029 1,029 1,029 1,029 1,029 1,029 1,029 1;о29 1,029 0,623 0,624 0,625 0,626 0,627 0,628 0,629 0,630 0,631 1,озо !,'озо 1',оза 1,'озо 1;ог9 1,'О29 1,О29 1.029 1,028 1,028 1,028 1,028 1,028 1„028 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,027 1,агг 1,027 0,1 !,'а 5,0 !0,0 20,0 зо'.о 4О,О %',0 60.0 70,0 8О,'О 9О,'О 100.'о 120,0 !40,'О !60,0 180',0 200,0 220,0 240,0 260,0 28О,'О зоо,'о 1,азо !.озо 1,азо !,'оза 1,029 1,029 1,029 1,028 1,028 1,028 1,028 1,028 1,027 1,027 1,027 1,027 1,026 1,026 О,! 1,о 5.0 !о,о га,'О зо,о 4О,'О 50,о бо,а 70,0 во,'о 9О,О !00.'О 120,0 !40,0 !ба„о !80.0 200,0 100,0 120,0 !40,0 !60,'О 180,0 200,0 220,0 240,0 260,'О 127,04 150,00 172,26 193.85 214,83 235,21 255,04 274,34 293,*!3 0,12 1,21 6,04 12,04 23,89 35.55 47,03 58,34 69,48 80,'45 91.27 101.92 112,43 133,'О! 153,03 172,52 19!.5! 2! 0,02 228,08 245,71 262,93 279,75 296,20 о,!! 1,08 5,38 ! 0,71 21,28 31,69 41,97 52,10 62,10 71,97 81,72 91,33 !оо,вз 119,7 137.66 155,41 172.76 189,71 1,0919 1,1097 1,1274 1,1449 1„1623 1,! 795 1,1966 1,2135 1,2303 1,ООО! 1,ООО8 1,О04! 1',0081 1,0162 1,0242 1,0322 1,'0402 1,0481 1,0560 1.0639 1,0717 1,0795 1,0950 1,1104 1,1257 1,1408 1,! 558 1,1707 1,1855 1,2002 1,2148 1;гг93 1,0001 1,0007 1,0036 1,0071 1,0!42 !,'ог!з 1,0283 1,0353 1;042з 1;0493 1,0562 1,0631 1,0700 1,0837 1.0972 1,! !О7 1,1241 1,1374 1967,9 1982,0 1996.1 20!О'.О 2023,8 2037,5 2051,! 2064,6 2078,'о г=гооо к 2152,4 2153,1 2156,0 2159,7 2167,1 2174,5 2181,8 2189,0 2196,3 2203,5 2210,7 2217,8 2224,9 2239,1 2253,1 2267,0 2280,8 2294,5 2308,1 232 1,6 2335.0 2348,4 2361,6 7'=2250 К 2409,9 2410.5 2413,5 2417,1 2424,4 2431,7 2439,0 2446.2 2453,4 2460,5 2467,7 2474,8 г48!,'8 2495,9 2509,9 2523,7 2537,5 2551,1 6,236 6,161 6,098 6,044 5,996 5,953 5,914 5,878 5,846 9,216 8,267 7,604 7,3!9 7,034 6,867 6,749 6,657 6,582 6„519 6,464 6,416 6,373 6,298 6,235 6,181 6,133 6,090 6,051 6,016 5,983 5,953 5,925 9,337 8,388 7,725 7,440 7,155 6,988 6,870 6,778 6,703 6,640 6.585 6,537 6,494 6,419 6,356 6,302 6,254 6,21 1 0,618 0,618 0,618 0,618 0,619 0,619 0,620 0,620 0,620 0,621 0,62! 0,622 0,622 0,623 0,624 0,624 0,625 0,626 0,626 0,627 о,'628 0,628 0,629 0,618 0.61 8 0,618 0,618 0,619 0,6!9 0,6! 9 0,620 0,620 0,620 0,620 0,621 0,621 0,622 0,622 0,623 0,623 0,624 Раздел третий Даухатомные газы ЗД.

Азот со 1 54516620 ' 1О с, = 2,12426094. 10о сз = — 1,33477890 1О' сэ= 491566996 10~ св= — 1,01616493 1О' св= 1,30316255.10в св = — 1,01524864 1Ов сз = 4,29313290. 10' со= 765037638'10 Средняя квадратическая погрешносгь аппроксимация экспериментальных данных полученным уравнением состояния 8,=0,082%. Значения констант потенциала Леннарда-Джонса (12-6): Ьо =(2,2 1 99 х +00010). 10 э мэ(кгг е!)г=(96,186~0048) К. К насгояшему времени получен обширный экспериментальный материал о вязкости разреженного азота. Критический анализ, выполненный в ]59.