Теплофизические свойства некоторых авиационных топлив в жидком и газообразном состоянии Варгафтик Н.Б. (1013730), страница 24
Текст из файла (страница 24)
е. объем воздуха в приборе еа в конце опыта равен сумме объемов воздуха в шаре и в трубке, а = 1' о+1 тр»» 1'о (1+») где р'„ †объ трубки, то откуда и получаем расчетную формулу для вычисления коэффициен- та диффузии при давлении Тб0 мм рт. ст, 51г2,31к 1 1 — — г 3 слс')сек. 760 (1О) Здесь р — атмосферное давление в мм рт, ст. во время опыта. Эта формула является более точной, чем формула (4), так как здесь более полно учитывается поправка на объем диффузионной трубки. 4.
Проверка установки и выбранного метода Для проверки точности и надежности выбранной методики, а также работы установки были ~проведены исследования по диффу зии системы «водяной пар — воздух» при температурах от 108 до 404,5' С. Результаты опытов приведены в табл. 1 и на верхнем графике фиг. 5. Там же для сравнения приведены экспериментальные данные Роси и Франк-Каменецкого. Из графика видно, что результаты наших опытов очень хорошо согласуются с данными Роси во всем исследуемом интервале температур. Наблюдается согласие со средним значением экспериментальных данных Франк-Каменецкого.
Но раз- Таблица 7 Эксперлиентальные данные козффнциентов диффузии для системы „водяной пар †возд" при давлении 760 л«н рт. ст. В слег,сек С'С ~ В слег)се« е'с с ОС В смг(сев 345,5 361 402 404,2 404,5 311,5 0,8612 брос точек в проведенных опытах значительно меньше, чем в опытах Франк-Каменецкого. Это можно объяснить более тщательной подготов~кой н опыту (в опытах Франк-Каменецкого воздух откачивался только до давления насыщенного пара воды при комнатной температуре), наличием меньших погрешностей ~при определении коли- 154 108 109 147 152 233 210 О, 3760 0,3815 0,4516 0,4718 0,5859 0,6225 216 246 255,5 269 302 0,6303 0,6900 0,7090 0,7542 0,7874 0,9047 0,9609 1,078 1,098 1,053 чества воздуха, продиффундировавшего в прибор в процессе опыта, а также введением поправки на воздух, содержащийся в диффузионной трубке в конце опыта.
Псы ~~рк 1аа а7э агу уаа ы ла 5 па с агап уа ах гаа г аа г,аа Еу 7 Фиг. 5. Зависимость коэффициента диффузии системы «пары воды — воздух» от температуры, 5. Результаты измерений Как указывалось выше, исследуемая жидкость разделялась на фракции с узким интервалом температуры кипения. Кривая разгонкн Т-5 приведена на фиг, 6. В табл. 2 приведены характеристики фракций, полученные в результате исследования, где указаны интервал температуры кипения, процентное содержание, молекулярный вес М и упругость насышенных паров при 20 С.
2%-ный остаток, имеюший Г )301 С, не исследовался. ср Полученные результаты изме- ( рений коэффициента диффузии та паров Т-5 при давлении 760 мм рт. ст, для отдельных фракций . грр ггр гзр ги гза ура 1'д приведены в табл. 3 и на верхних графиках фиг. 7 — 1О. Фиг. 5. Кривая разгоики 7-5.
155 р гбгсмг/сеи Уб Руогсггугеа гь 74 гг о,г Рг х770гсмаlсеи 70 72 уго 10 700 гг Об0 С'С го /00 07 0,70 155 гбо уоо обо с с 70 272 г 74 ~7б Д70 Ц' Т Фиг. 7, Зависимость коэффициента диффузии системы «пары 1-й фракции Т-5 †возд» от температуры. г74 2,70 ~70 гоо Я'т Фиг. 9. Зависимость коэффициента диффузии системы «пары 3-й фракции Т-5 †возд» от температуры. 70 ггг700 РОО 000 5 5 о 0 г 74 2,70 г 70 г770 щт Фиг.
8. Зависимость коэффициента диффузии системы «пары 2-й фракции Т-5— воздух» от температуры. Р.об г,77 2,70 г70 гбо 10т Фиг. ! О. Зависимость коэффициента диффузии системы «пары 4-й фракции Т-«вЂ” воздух» от температуры. Таблица 2 Характеристика фракций топлива Т-5 Содержание вм г „С № Фракций р мм рт, ст. 15 19 24 40 2 197 †2 228 †2 242-255 255-301 >301 14,2 5,5 4,5 17,5 167 184 193 209 1-я 2-я 3-я 4-я 5-я Таблица 3 Коэффициенты диффузии системы пары топлива Т-5 — воздух" по отдельным фракциям при давлении 760 мм рт.
ст. (зксверпиеатальяые данине) О см21сек В смя1сеи фракция фракция 331 351 360 0,1434 0,1503 0,1552 1-я 0,1113 0,1169 0,1276 0,1293 0,1416 0,1442 0,1514 3-я 275 291 310 324,5 351 352 366 2-я 272 277 290,5 298 308 311 325 351 367 0,1224 0,1265 0,1366 0,1460 4-я 6. Оценка погрешности эксперимента Погрешность в определении коэффициента диффузии системы «пары — воздух» определяется погрешностью измерения величин, входящих в расчетную формулу (10). 157 241,2 245 263 272 285 298,5 310 324 338,5 351,5 0,1!08 0,1122 0,1208 0,1232 0,1282 0,1349 0.1413 0,1490 0,1536 О,!618 0,1151 0,1160 0,1252 0,1257 0,13!7 Максимальная относительная погрешность измерения коэффициента диффузии вычисляется по формуле о +до Ао — = — + — + + 50 аР оо а "о Р о "о В опытах атмосферное давление измерялось с точностью до 0,5 мм рт.
ст., поэтому погрешность в определении давления была не более 0,07%. Расстояние между метками, наименьшая величина которого составляла 50 мм, измерялось катетометром с точностью до 0,1 мм; длина оставшегося конца трубки -120 мм измерялась проволокой с точностью до 0,5 мм, Следовательно, относительная погрешность при измерении длины трубки равняется 0,6%. Максимальная пп; грешность в определении обьема г' прибора составляет 0,003%. Температура Т измерялась потенциометрически с точностью до 0,1', поэтому погрешность в определении и была 0,4%, а погрешность, l О вносимая 1п, была не более ! %.
Наибольшая погреш- 1 1- — е ность при определении сечения трубки была 0,5%. Ошибка в определении времени опыта определялась погрешностью определения момента запайки трубки, что составляло не более 0,5 мин. Отсюда относительная погрешность в определении т была 0,6%. Следовательно, максимальная относительная погрешность в опытах по измерению диффузии составляет 2„8%, Средний разброс экспериментальных данных — не более 1,5%.
7. Обработка результатов опытов !58 Для сопоставления экспериментальных данных с уравнением (3) для всех фракций, а также для водяного пара, были построены графики зависимости 18 0 от 1дТ, приведенные на нижних графиках фиг 5 и 7 — 10, Из графиков видно, что между 18' 0 и 1д Т имеется прямолинейная зависимость.
Наклон прямых позволяет определить показатель степени т и значение, коэффициента диффузии Ро прп температуре 0' С. Численные значения т и О, для водяного пара н паров отдельных фракций Т-5 указаны на соответствующих графиках. Оказалось, что т изменяется от фракции к фракции, возрастая от значения 1,90 до 2,00 с увеличением молекулярного веса. Инте- ресно отметить, что значение Р, также изменяется от фракции к фракции, уменьшаясь с увеличением молекулярного веса, что находится в согласии с кинетической теорией газов.
В табл. 4 приведены сглаженные данные коэффициента диффузии для четырех фракций топлива Т-5 и для неразогнанного топлива Т-5 в интервале от 250 до 400'С через каждые 10'. Эти значения представлень1 в виде кривых на графике фиг, 11 р 101СМтугрп гг гг У 200 500 550 с 0 фиг. 11. Зависимость козффипиеита диффузии системы <пары Т- †возд> от температуры Значение Рт.з для Т-5 рассчитывалось по закону аддитивно'сти [!]; Р,х~ + Реха+... +Р„»„ От з=. 3 к~+ха+ +аз где Ры П„..., ΄— коэффициенты диффузии паров отдельных компонентов смеси; хы х„..., х„-процентное содержание соответствующего компонента в смеси.
Для паров топлива Т-5 усредненное значение па=1,96. Таким образом для расчета ~коэффициента диффузии системы «пары Т-5— воздух» можно принять следующее уравнение; !Т ы,зе ,Р 0,0287 ~ — ) ' см'/сек. То 109 Таблица 4 Значения ковффнциента диффузии 5г для топлива Т.5 и его фракций в зависимости от температуры при давлении 760 лглз рт. ст.
0,1548 О,!597 0,1645 0,1695 0,1746 0,1796 0,1848 0,1454 0,1502 0,1548 0,1596 0,1646 0,1693 0,1744 ЛИТЕРАТУРА !. Ирисов А. С. и Мешков К. В., Испаряемость моторных топлив, Гостранстехнздат, 1937, 2. Клибаноза И, М., Померанцев В, В н ФранкКаменецний Д.
А., Коэффициенты диффузии газов при высоких температурах, «Журнал технической физики», 1942, том, 12, вып, 1, стр. 14. 3. Ьее С. 1., апй ТУ!!йе С, К., Меазпгешеп!з о! Чарог П!!!нз!оп Сое1!!с!еп1, «!пбпз!г!а! апб Епк!пеег!пд СЬеппз!гу», чо!. 46, Ы 11, !954, 2381. 4. Визге К» Еце П!!!нз!оп топ 1Чаззегдашр! !п 1.пИ Ье! Тешрега!нгеп Ыв 300' С, «Рогзсйнпп ан1 беш СеЫе!е без 1пдеп!епгчгезепз», Вб. 19, Ы 2, 1953, рр, 49. 5. 81ерйап М. 1., ТГегзпсйе ОЬег 4!е туегбашр1ппп, «6!!хнпизЬег!сйе бег Ка!зег!!«Ьеп Айадеш!е серег %!ззепзсйа!!еп, Ма!Ьеша!!зсЬ-па!нгчг!ззепзсйа!!1!«Ьеп К!аззе», Вб. 68, йГ!епег 1874, 385 — 425. 0 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 0,0333 0,1146 0,1186 0,1229 0,1273 0,1316 0.1362 0,1407 0,1454 0,1500 ! 0,1410 0,0303 0,1070 0,1109 0,1149 0,1191 0,1233 0,1277 0,1319 0,1365 0,0282 0,1015 0,1053 0,1092 0,1132 0,1173 0,1215 0,1259 0,1300 0,1343 0,1385 0,1433 0,1477 0,1524 0,1572 0,1618 0,1668 О, 0265 0,09728 0,1009 0,1047 0,1087 0,1126 0,1168 0,1208 0,1251 0,1292 0,1336 0,1380 0,1423 0,1470 0,15!7 0,1562 О.!610 0,0287 0,1026 0,1064 0,1104 0,1144 0,1!84 0,1227 0,1269 0,1313 0,1356 0,1400 0,1446 0,1491 0,1538 0,1586 0,1633 0,1683 СОДЕРЖАНИЕ Стр.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
