Зубарев В.Н., Козлов А.Д., Кузнецов В.М. - Теплофизические свойства технически важных газов, страница 19

72,9 74,5 76,1 77„7 79,3 80,9 83,9 86;9 0,710 0,710 07!О 0,7!О 0,71! 0,711 0,7П О',71! 0,712 0,712 0,713 0;114 0,715 0,716 0,717 0,718 0,719 0,720 0,721 о,'723 0,725 0,727 0,728 0,73! О,7З5 Окснд азота Рг т= !750 К 1,000 0*„999 0,993 0,985 0,970 0,956 0,941 0,927 0,913 0,900 0,887 0,874 0,861 0,837 0,814 0„'!92 0,772 0,753 0,734 0,717 0,701 0,686 т=гОГУд К 1,000 О,'999 О,'993 0,986 о,'972 0,958 0.945 0,932 0,919 0,907 0,895 0,883 0,871 0,849 0,828 0,808 0,789 0,771 О„'754 0,738 0,722 0.708 793,5 794,9 во1,о 808,5 823,6 838,7 853,8 868,7 883,6 898,5 913,2 927,8 942,4 971,2 999,5 1027,4 1054,8 1081,7 НОВ,2 ! 134,2 1159.8 П 84.9 о,! 1,о 5,О ю,о 2О,О зо,'о 40,0 50,'О 6О',О 70,0 80,0 90,'О !00,'О РВО,'О Р4О,О !60',О 180.0 200.0 220,0 260,О 280.0 1,30 1,*зо 1,з! 1,32 1.35 1,37 !,'О 1,42 1,45 1,47 1,52 1,55 1,59 1,64 1,68 1,73 1,77 1,81 1,85 1,88 1,92 645,5 645,5 645,9 647,6 649,3 651,2 653,5 656,0 658,7 661,7 664,8 668,'О 675,0 682,4 690„1 698,1 706,2 714,6 723,0 731,5 740',О 109,8 109,9 пог П0.5 ш,'з П2,1 Пз,'О ! !3,'8 1 14,6 П5,5 Пб',З 1 17,2 пв,! П9,8 121,5 123,2 124,9 126,6 ггв,'з 129,9 131,6 !ЗЗ,2 О,709 0709 О,708 0,707 0,705 0,703 0,70! 0,700 0,699 0,697 О,'696 0,695 0,695 0,693 0,692 0,692 0,691 0',69! 0,691 0,692 0,692 0,692 О,! 1,0 5„0 ю,о 2О',О зо,'о 40„0 5О",О 60,0 7О,О 80,0 90',О !00,'О !20,*0 !40',О 16О,О 180,0 200,0 220,0 240,*0 гбО,'О 280,0 847,1 848,4 854,! 861,2 875,4 889,6 903,7 917,7 931,6 945,5 959,3 972,9 986,5 1013,4 1039,9 !Обб,О 109 1,6 П !6,9 П41,8 П66,2 П 90,3 1214,0 1,29 1,30 1,'31 1,'32 1,З4 1,36 1,38 1,40 1,43 1,45 !.47 1,49 1,51 1,55 1,59 1,63 1,67 1,70 1,74 1,77 1,81 1,84 703,9 703.9 704,1 704,3 705,! 706,2 707,5 709.1 7!О 9 712,9 715,1 717,5 720,0 725 4 731,3 737,5 744,0 750,7 757,6 764,7 771,9 779,2 121,0 121,! 121,3 121,7 122,4 123.1 123,8 124,5 125,3 126,0 126,8 127,5 128,3 129,8 !з1,з 132.9 134,4 135,7 137,4 138,9 140,4 141,8 0,709 0,708 0,707 0,706 0,704 0,702 0,700 0,699 0,697 0,696 0,695 0,693 0,692 0,690 0,689 0,688 0,687 0,686 0,686 0,685 0,685 0,685 3.7.

Оксад углерода Некоторые сведения об экспериментальных данных о сжимаемости оксида углерода приведены в табл. 338. 172 + — Рис. 3.9. Область обработки экспериментальных данных о сжимаемости оксида углерода в гаюобраэном сос- тоянии; ! — 1!30]; э [131]; 3 — [133] С' 07 фу г у а 5.6 т С Кт Ом )00 ЯЮ,щр 400 60076 Рис. 3.10. Неадлитивный третий ви- риальный коэффициент оксида углсро- Наибольшего внимания заслуживает рабоэа [132]. Измерения провелены традиционным для Ван-дер-Ваальсовской лаборатории методом пьезометра переменного объема с высокой точностью. Погрешность измерения сжимаемосги в [131] составляет 0,2 — 0,3%. Проведение эксперимента в области высоких давлений связано с большими трудностями, поэтому погрешность данных [133) составляет не менее 0,25%.

На рис. 3.9 в РТ-координатах представлены области экспериментального исследования сжимаемости оксида углерода в указанных работах. Заштрихована область данных. использованных для получения теоретически обоснованного уравнения состояния оксида углерода. Уравнение состояния получено в виде [1.3). В программу расчсш констант потенциала Леннарда-Джонса П2-6) заложено 89 точек в интервале температур 323,15- -573,15 К и плотностей Р=Π—: 600 ат/мз.

При обработке экспериментальных данных использованы полиномы, аппроксимирующие второй, четвертый и пятый приведенные вириальные коэффициенты в интервале Т'=1 —: 20 [см, Э 2.1) Введена поправка на неаддитивность в третий вириальный коэффициент. Неадлитивный третий вириальный коэффициент оксида углерода описан 7 полиномом вида С*= 2, с,т'.

Константы этого полинома имеют следуюшие значения: ме гр — — 1,59332954 . РЗ с, = 1,99773659. 1О" г = — 1.04000460 1О' сз =2 03504194 ' 1О Таблица 3.10. Работы, в которых иссвеловаиа сжимаемость оксида углерода в газообразном состоянии 173 На рис. 3.10 показан ход невалнтивного третьего вириального коэффициента оксида углерода. В результате обработки экспериментальных данных о сжимаемости получены константы потенциала Леннарда-Джонса (12-6) для оксида углерода: Ье 2.25415588, 1О-з мз/кг; е//с= 100,473972 К.

Средняя квадратическая погрешность описания экспериментальных данных полученным уравнением состояния оксцда углерода составляет 0,11%, причем данные [132] описываются с погрешностью 0,06, данные [131]..с погрешностью 0,14 и данные [133] --с погрешностью 0,3' . В обработку включены только три точки из рабозы [133]: Т=473,15 К; р=209,3 МПа; р=603,!3 кг/мз; Т=573,15 К; р=236,5 МПа; р=582,32 кг/мз; 2'=573.15 К; р=256,6 МПа; р=602,30 кг/мз. 7а = 3,94746533 10з уз = — 2,9! 275242.! 0' уз = 3.65579511 - 1О' уз = — 3,02383715. 10' уз=(,55865856 10' уз = -4,805 И!19.

1О" Уь= 8.07607057 1О уз=-5,67607900 10 з Свойства переноса оксида углерода рассчитаны на основе потенциала Леннарда-Джонса (12-6) с параметрами, полученными по данным о сжимаемости. Коэффициент динамической вязкости при атмосферном давлении рассчитан по уравнению Энскога (1.24), в котором использована аппроксимацияЯп/()и з', цриведениая в 8 2.1. Вязкость при повышенном давлении рассчитана по вириальному уравнению с тремя членами ряда (!.25). Константы аппроксимации комплексов ВчЯз'/(У~ з' и С'Яз'/П'ззь использованы те же, что и в З 2.1. 7'еплопроводносгь при атмосферном павлонии рассчитана по уравнению Мейсона и Мончика (1.27).

Функция Ве(Т') лля оксида углерода рассчитана и аппроксимирована полиномом 6 ])в(Т')= 2, тДи/[/гТ)] '. м! 174 Это связано с ограничением уравнения состояния, основанного на использовании потенциала Леннарда-Джонса (12-6), по плотности при невысоких температурах из-за наличия только пяти вириальных коэффициентов. Эти точки, естественно, имеют малый вес, однако дают возможность проверить, насколько хорошо экстраполируется уравнение состояния. Отклонение расчетных значений сжимаемости от экспериментальных при указанных выше параметрах составляет 0,3' , что соответствует точности эксперимента в работе [133]. По полученному уравнению состояния рассчитаны таблицы термодинамических свойсгв оксида углерода.

Таблицы идеально-газовых функций оксида углерода представлены Национальным бюро стандартов США [36]. Приведенные в [36] значения энтальпии, теплоемкости и энтропии аппроксимированы полиномами вила (3.2) по обратным степеням температур в интервале 300-- 3000 К. Средняя квадратическая погрешность аппроксимации энтальпии 0,006, тецлоемкости — 0,02 и энтропии — 001 5м За начало отсчета энтальпии принято состояние кристалла при 0 К. По данным [37] для оксида углерода теплота сублимации Лбе=8,034 кДж/моль.

С учетом последней коэффициенты аппроксимации идеально-гизовых функций оксида углерода имектг слелующие значения: па=4 5860747 1Оа Ве 4 64629732 10о и, = -0 8904456! . 10о ]1, = -3 66319829 . 10-а пз= ! 32679977 1О ]!э= -4.69593035'1О ~ пз= — 4.90518433'10 1!з= — 4.73606790'10 з из=9,27972959.10 ' ~ах=4,18!7!508 10 ' пз= — 7.12129042.10-з ](з ' 2 40801733 10-з [(ь 4 67556651 1О-з Теплопроводносгь оксида углерода при повышенном давлении рассчитана по вириальному уравнению вида (1.25), в котором ~Р.гь= Е Р! /7 ~ааль= Е 9! /,Т Для комплекса С;,Яэ'/й'з.зь использованы те же значения констант аппроксимации и соответствующия нм степеней аргументов, что и в В 2.1. Значения В;, для оксида гтлерода рассчитаны по методике, предложенной в (22), и комплекс й„'Яэ'/й' з' аппроксимирован полиномом по обратным степеням приведенной температуры.

Коэффициенты аппрокснмирующик полиномов и степени аргументов в них для Ос и В~Яэ>/Ппз' оксида углерода приводятся ниже: глэ =7,33990 . 10з аэ = 5 рг = — 5,76250 . 10 а, =2,5 тз= 7 36240'1Оз аз=4 рз= 1 72150'1Оэ аз=2 0 глз =2,60430 1Оз кз = 3 рэ = — 1,706Я)- 10' аз= 1,5 лгь= — 3,26020 1О щ=2 да=6.76200 ' 10" глз= — 1,17570.10 аз=! рз= 1,48910.10 ' аз=О лэе=!,76900" 10 ге=О аь — — 1,О Прн расчете таблиц тецлофизических свойств использовались следующие значения физических констант оксида углерода: масса моля и=28,01 г/моль; газовая постоянная Л=296,835 Дж/(кг К); теплота сублимации при 0 К Ы4=8034Дж/кмолгп параметры потенциала Леннарлл-Джонса (!2-6): в/1=100,473972 К; Ье= = 2 25415588, 1О-з мэ/кг Таблицы рассчитаны в интервале 500 — 2250 К. Результаты расчета тсплофизических свойств оксида углерода приведены в табл.

3.19 и 3.20. Таблица 3.19. Оисвл углерола р Р г Ь г Ся сг 0,1 1,О 2,0 З,О 4,0 5,0 6,0 8,0 10,0 !2,*0 16„0 л)„0 25,0 30,0 35,0 40,0 45,0 0,67 6,71 13,37 !9,98 26,54 33,04 39,48 52,18 64,64 76,85 ! 00,50 123,10 !49,88 175,07 198,74 220,97 241,87 1,0004 1,0037 1,0076 1,0115 1,0!56 1,О!98 1,0241 1,0330 1,0423 1,0521 1,0727 1,0947 1,1238 1,1546 1,1866 1,2197 1,2535 7'=500 К 808,1 807.6 807,1 806,5 806,1 805,6 805.2 804,4 803,8 803,3 802,5 802,1 802.2 802,8 803,9 805.4 807.2 7,599 6,913 6,705 6,583 6,495 6,427 6,37! 6,282 6,212 6,154 6,062 5,989 5,916 5,855 5.804 5,759 5,720 0,767 0,768 0,769 0,769 0,770 0,771 0,771 0,773 0,774 0,775 0,778 0,781 0,784 0,787 0,789 0,792 0,795 1,064 1,069 1,074 1,079 1,084 1,089 1,093 1.102 1,111 1,119 1,134 1,147 1.161 1„172 1,! 82 1,191 1,198 175 Оксид у лербди 0,26 2,58 178 га,а зо,о 40,0 5О,'О 60,0 ?О,*О 80,0 90,'О !00',О о! !'.о 5.0 Ю,О га',О зо,*о 4О,О 50,0 ба.'О 70,0 80,0 90,'О !00,0 120„0 о,! 1;о 5,0 ю,'о 20,0 зо,'о 4О',О 5О,'О бо',о 70,0 80,0 90,0 100'.О !20,0 о,! !',о 5,0 !о,о го.о зо,о 4О,О 50,'О бо,'о ?О,О 80,0 57,44 83,53 юв,'об 13! !б 152,95 173,56 193,07 211,59 229,19 0,28 2,80 13,82 27,23 52,87 77,04 99,86 121,45 141,90 161,31 179,77 197,34 214,10 245,43 12,77 25,18 48,98 71,50 92,'85 113,12 1зг',зв 150,74 168,24 ! 84,96 200,95 230,96 0,24 г,4о 11,87 23,42 45,63 66,72 86,78 105,88 124.