Зубарев В.Н., Козлов А.Д., Кузнецов В.М. - Теплофизические свойства технически важных газов (1062123), страница 16
Текст из файла (страница 16)
Фтор Для составления уравнения состоянии фтора мы располагали данными о сжимаемостн газообразного фтора из [121~ Авторы измерили сжимаемость фтора в диапазоне температур от 75 до 300 н давлений от 0,0231 до 24 МПа. Погрешность данных составляет 0,1%. По уравнению (!.3) проведена предварительная обработка данных, показавшая, что при использовании потенциала Леннарда-Джонса (12-6) достаточно точное описание экспериментальных данных цолучаегся в области температур вылив 230 К. В табл.
3.10 приводятся ршультаты предварительных расчетов. Таблица 3.!О. Определение параметров яотсицяала Лениарда-Джонса (12-6) дли фтора в различных температурных интервалах В качестве окончательного варианта для получения уравнения состояния фтора использован последний вариант в табл.
3.10. Па рис. 3.6 показана обласп обработки экспериментальных данных об удельных объемах фтора. Приведенные вириальныс коэффициенты потенциала Леннарла-Джонса (12-6) В*, С», 77» и Е» аппроксимнрованы полиномами вида (2.1) — -(24). Расчет поправки на неаддитнвносгь в третьем вириальном коэффициенте показал, что эта поправка для фтора ничтожно мала, поэтому прн составлении уравнения состояния использован адаптивный привеленный третий вириальный коэффициент.
Средняя квадратяческая погрешность описания экспериментальных данных о коэффициенте сжимаемости фтора предлагаемым уравнением состояния составляет 0,036%». 135 1,33 1,34 1,36 1,37 1,39 1,41 1,42 1,44 1,46 1,49 1,52 1,55 1,58 1,60 1,63 1,65 1',68 0,965 0,955 0,944 0,933 0,923 0913 О,'904 0,894 О',876 О',859 0,842 0,827 О,'81 ! 0,797 0,783 0,770 0,757 885,8 886,! 886.7 887,4 888,3 889,3 890,5 891,8 894,7 898',О 90!.7 905,6 909,9 914,4 919,1 924,0 929,0 148,8 149,4 149,9 150,5 151,! 151,6 152,2 152,8 153,9 155,! 156,3 157,4 158,6 159,8 161„0 162,1 163.3 0,712 0,710 0,708 0,706 0,705 О',7ОЗ 0,702 0,701 0,698 0,696 0,694 0,692 0,691 0,690 0,688 0,687 0,686 Рис.
3.6. Область обработки экспериментальных данных о сжимаемости фтора в газообразном состоянии Так как экспериментальные данные о вязкости и теплопроводности фтора в интересуюшей нас области параметров состояния отсутствуют, то совместная обработка данных о 100 сжимаемосги и свойствах переноса не производилась. Для расчета таблиц теплофиэических свойств использованы константы уравнения состояния, приведенные ниже.
Коэффициент динамической вязкости при атмосферном давлении рассчитан по уравнению Энскога (1.24) в котором использована аппроксимация //П 'з', приведенная в 6 2.1. Вязкосп при повышенном давлении рас- считана по вириальному уравнению с тремя ЛЮ дэ! Г, я членами ряда (1.25). Константы аппуоксимации комплексов В;,/„/ПО'зь и С;,/„/П!з з ' использонаны те же, что и в $ 2.1. Теплопроводность при пониженном давлении рассчитана по уравнению Мейсона и Мончика (1.27).
Функция Ое(Т*) для фтора аппроксимировала полиномом О (Т*)=Егл,(е/(/гТ))ч. Теплойроводность фтора при повышенном давлении рассчитана по вириальному уравнению вида (1.25), в котором в В./(з)/Па.зн ~. ( /(ьу))01 1=~ б С(У!гз'/Пп.™= ',Г д (е/(/гу))х з ! Значения коэффициентов аппроксимации и соответствующих им степеней аргумензов для С[/[з'/Пп.~н использованы те же, что и в 6 2.1. Значения Вх для фтора рассчитаны, и произведена их аппроксимация.
Для расчета калорических функций фтора использованы значения идеально-газовых функций по данным [42, 112]. Значения идеально-газовых функций аппроксимированы полнномами вида (3.2) в интервале 70 — 1!00 К. За начало отсчета энтальпии принят 0 К. Получены следующие значения констант аппроксимации: по=4,62881033.10 Вв=4 78823089'!О То=3 50628787'10 и, = — 8 20664478 .
!О ' ~, = -2 79739038, !О- у~ ' 7 67754312 . !Ое их=2 52105188 ' !О з= 7.96216!93 ' !О з Уз=2 38573453 ' 10 пз= -4.11459926'!О х Ох=3 39267513'10 з уз= -4 35002653'!О г к~=3,70517498'!О 94= 4.45752034'10 з ух=4.35634000'10 з пз= — 1,73135527.10 " Ох=2,5б340567-10 ~ уз= -2,21839129 10 ив=3.26999627'10 ~ [)ь= 5 50848910 10 ь у =447923425 1О Точность аппроксимации с,",/Я составляет 0,1; (л~ — Ье)/ЯТ вЂ” 0 04 и зе/Я— 0,19%.
Таблицы теплофизических свойств фтора рассчитаны в интервале 300— !000 К. Нижний предел таблиц по давлению определяется началом заметной диссоцнации фтора. Диссоциация фтора происходит по схеме Гзм2Г. Константа равновесия кг=рг/рк в предположении идеальности Гз и Г лана в зависимости от темперазгуры в [42[. В качестве критерия выбора наинизшего давления, при котором возможен расчет таблиц при ланной температуре, взято следуюшес условие: (р„/ ра ) !00<0,5%. Рассчитанные значения минимальньж давлений в соответ- "2 136 ствин с указанным условием следующие: 900 1000 4 36,5 Т, К..................
400 500 600 700 800 р „МПа......... 7 10 'г 1,1.!О г 7.10 ' 7,8.10 ' 0,26 ао=5 99149!41 10 а, = — 6,91473629 10 аг = -8,39099593 . 10 аз = 2 06252913 ' 10 а„= — 3,66271635 . 1О' аз=4,21921628 10' ао= -3,12862494.10' а,= 1,42911865.10' ао= — 3,64597613.10о а =3,96345407 10 Ыо 6'27240901 10 - з И, = 1.98980916. 10о г!г= — 1 26189800 10г г! =4,62769040 !О' И~ = — 1,16759341 .
10г аз =1.94064619. 10 И~ = — 1,91704442 . 10г И, = 1 05851342. 10' г!о= 2 73812054 10 со = 2 43846242 '! 0 с, =7,254!8597 1О сг = — 3,32279306 1О сз=9 20305447 '10 с„= — 1,01469910. 1О' сг = 5,54006866 10о ос = — 1 „8! 3 16434 ° 1 00 ео — 8*44759355 10 е, = 1,59590766.
1О' е,= — 1,08295331 10' ез=3.69941916' !Ог ее= — 6 77677!95'!О ез = 6 28281990. 1Ог ео = — 2 Ю928318. 1Ог Константы аппроксимации второго и третьего внриальных коэффициентов а также коьшлекса 77П"ль приведены в 9 2.1.
Кож~Рициенты аппроксимации и степень аргументов для функций 0 и В;Я" /П". ' фтора приводятся ниже: т 3 26596. 10о т,=4,20907 10о гнг= — 5,04769 1О ' т = — 1,32026. 1О тз = 1,31558 . 10 р,=1,87002.10' р,= — 3,99276 !Ог р,=3.!27!2. КР р„= — 1,19! 24. 10' рг = 2,87623 1О ро=2,50265-10 ' р,'= — 2,18!ОЗ. !О-' ро=6,90722.10 г зг =2,5 зг=2,0 зз=! 5 з„= 1,0 зг =0,5 го=О г = — 1,0 7 хо= з,=4 эх=3 гз=2 з =1 гз=0 Результаты расчета теплофизических свойств фтора приведены в табл. З.П и 3.12. 137 При 900 и 1000 К приведенные значения являются ориентировочными, вследствие того, что оценка проведена по значению /ги рассчитанному без учета реальности газа. Верхняя граница таблиц по давлению определяется плотностью р= = 550 кг/мз, вылив которой точность уравнения состояния с пятью вириальными коэффициентами снижается и значения термодинамических функций содержат значительную погрешность.
При обработке экспериментальных данных и расчете таблиц фтора использованы следуюшие значения физических констант: масса моля 0=37,9968 г/молы газовая постоянная В=2!8,807 Дж/(кг.К); константы потенциала Леннарда-Джонса (12-6); 6„=1,26800. 1О г м~/кг; с!к=108,326833 К. Константы влпроксимации вириальных коэффициентов: Та 6 л и ц а 3.11. Фтор 0,1 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 8,0 Ю,О 12,0 16,0 20,0 25,0 30,0 35,0 0,1 1,0 2,0 З,О 4,0 5,0 6,0 8,0 10.0 12,0 16,0 20,0 25,0 ЗО,О 35,0 40,0 45,0 50,0 60,0 0,1 1,0 2,0 3,0 4„0 5,0 6,0 3,0 10,0 12,0 16,0 20.0 25,0 30,0 138 1,52 15,29 30,68 46,17 61,74 77,33 93,06 124,54 156,02 187,37 249,12 379,02 443,86 503,09 ! 1,14 11,41 22,80 34,16 45 49 56,78 68,03 90,37 112,49 134,35 177,17 218,63 263,29 315,38 359,84 401,69 441,03 477,99 545,45 0,91 9,12 18,19 27,22 36,20 45,13 54,01 71,61 106,15 139,73 172,31 211,57 249,16 0,9996 0,9963 0,9929 0,9898 0,9869 0,9344 0,9821 0,9786 0,9764 0,9756 0,9734 0,9868 1,0048 1,0296 1,0593 1,0001 1,0009 1,0020 1,0032 1,0046 1,0061 1.0077 1,0114 1,0157 1,0205 1,0318 1,0452 1,0646 1,0868 1,1112 1,1377 1,1657 1,! 951 1,2568 1,($002 1,0024 1,0048 1,0073 1,0099 1,0126 1,0! 54 $,02! 1 1,0270 1,0333 1,0466 1,0609 1.0800 1,1005 Т=ЗОО К 233,6 232,2 230,6 229,0 227,5 225.9 224,4 221.5 218,6 215,8 2Ю,7 206,2 201,5 197,7 194,7 Т=400 К 318,4 317,6 316,8 316,0 315,2 314,4 313,6 312,1 310,7 309„4 307,0 304,8 302,6 300,8 299,4 293,4 297,8 297,4 297,4 Т= 500 К 407,0 406,6 406,2 405,8 405,4 405,0 404,7 404,0 403,3 402,7 401,6 399,9 399,4 5,340 4,833 4,676 4,583 4,516 4,463 4,413 4,347 4,289 4,241 4,163 4,100 4,035 3,982 3,937 5,578 5,072 4,913 4,762 4,7$.1 4,669 4,601 4,548 4,505 4,434 4,378 4,321 4,273 4,233 4,193 4,166 4,138 4,089 5,779 5„2?4 5,121 5,031 4,967 4,917 4,876 4,810 4,759 4,717 4,649 4,596 4,542 4,497 0,607 0,609 0,610 0,61! 0,612 0„614 0,615 0,617 0,620 0,622 0,626 0,630 0,633 0,636 0,639 0,650 0,651 0,651 0,652 0,653 0,654 0,654 0,655 0,657 0,658 0,660 0,663 0,665 0,663 0,670 0,672 0,674 0,676 0,679 0,682 0,683 0,683 0,684 0,684 0,685 0,685 0,686 0,637 0,688 0,689 0,691 0,693 0„695 0,827 0,837 0,847 0,858 0,369 0,880 0,391 0,913 0,935 0,956 0,996 1,031 1,065 1,090 1,109 0,869 0,874 0,380 0,885 0,890 0,895 0,900 0,911 0,920 0,930 0,948 0,964 0,983 0,998 1,011 1,023 1,032 1,040 1,054 0,901 0,908 0,911 0,914 0,917 0,920 0,926 0,932 0,937 0,948 0,957 0,968 0.978 35,0 40,0 45„0 50,0 60,0 7О,'О 8О.О О,1 1;О 2'„О з,*о 4,0 5,'О 6,0 8,0 !о,о 12,0 !6',0 20,0 25,0 30',0 35,0 ао',о 45,0 5О,О 6О',О 70,0 80,0 90,0 !ОО,'О О,! 1;О 2,0 з,'о 4,0 5,0 6,'О 8,О !о,о !2,'О 16,0 2О',О 25,0 30,0 З5,О ао,'о 45,0 50.0 6О.О 7О',О 8О,О 285,08 319,35 352.02 383,16 441,! 1 493 84 541,97 0,76 7,60 15,15 22,66 30,12 37,54 44,91 5952 73,94 88,18 116,07 143,19 175,99 207,58 237,97 267,19 295,27 322,25 373,09 420,08 абз,'бо 504,00 54 1,61 0,65 6,51 12.,98 19,41 25,81 32,17 38,49 51,0! 63,37 75,59 99,55 122,89 151,22 178,60 205,07 230,64 255,35 279.22 324,59 366,98 406.66 1„!22! 1,1448 1,1684 1,1927 1,2432 1,2956 1,3491 1,0003 1,0028 1.0057 1,0086 1,0115 1,0145 1,0! 76 1,0237 1;озо! 1,0365 1,0499 1,0638 1,'О82О 1,1008 1,1202 1,'!403 1,! 608 1,1818 1,2249 1,2692 1,3144 !,'збо! 1',аобз 1,0003 1',ОО29 1,0058 1,0088 1,01!8 1,0148 1,О!78 !.огз9 1,0302 1,0365 1,0493 1,0625 1,0793 1,0966 1,П43 1,1322 1,1505 1,1691 1,2068 1,2453 1,2843 399,! 399,'О 399,2 399.6 400,8 402,7 405,0 7.=600 К 498,5 498,4 498,2 498,1 497,9 497,8 497,7 497,4 497,2 497,! 496,9 496,8 496,9 497,1 497,6 498,2 499,0 499,9 502,1 504,7 5О7,'8 511,1 514,7 Т=700 К 592,1 592,! 592,1 592,1 592,1 592,2 592,2 592,3 592,4 592,6 593,0 593,4 594,1 595,0 596,0 597,1 598,3 599,6 602,5 605,8 939,'3 4,459 4,426 4,397 4,370 4,324 4,285 4,251 5,952 5,448 5,295 5,205 5,142 5,092 5,051 4,986 4,936 4,895 4,829 4,777 4,725 4,682 4,645 4,613 4,584 4,559 4,515 4,477 4,444 4,416 4,390 6,100 5,596 5,443 5,354 ° 5,290 5,241 5,201 5,!36 5,086 5,045 4,980 4,929 4„878 4,836 4,800 4,769 4,741 4,716 4,673 4,636 4,605 0,697 0,699 О,7ОО 0,702 О,'7О6 0,709 0,713 0,706 О,7О6 0,707 0,707 0„707 0,708 0,708 О 709 0,709 0,710 О,'71! 0,712 0,714 0,715 0,717 0,718 0,720 0,721 0,724 0,727 0,730 0,734 0,737 0,724 ' 0,724 0,724 0,725 0,725 О',725 0,725 0,726 0,726 0,727 0,728 0„730 0,73! 0,732 О',7ЗЗ О,'734 0,735 0,738 0,740 0,743 0,987 0,995 1,002 1,'008 1,019 1;О29 1,037 0,925 0,927 0,929 0,931 0933 0,935 0,937 0,941 0,945 0,948 0,955 0,962 0,969 0,976 0,982 0,988 О,'993 О,'998 1,006 !,'о!з 1;О!9 1,025 !',озо 0,943 0,944 0946 0,947 О,'948 0950 О,'95! 0,954 0,957 0,959 0,964 О',969 0,974 0,979 0 983 0,988 О',991 0,995 1,'ОО! 1;ооб 1,'О!! 90,0 !оо',о !20.0 0,745 о',748 0,754 4.576 4.55! 4.503 1,015 1,019 1,025 5,111 0,761 0,996 1,О 2,0 з,'о а,'о 5,0 6,'О 8,0 !о,'о 12,'О 16,0 20,0 25,0 зо',о З5,'О 40,'о 45.0 5О,'О 6О',О 7О,'О во.'о 90,0 пе,о !20,'О ио'.о 5,0 6',О 8,'0 ю.'о и,о 16,0 20,0 25,0 зо,'о 35,0 4О,О 45,*0 50,0 6О,'О 70„0 во,"о 9О,О !00,'о 120,0 ио,'о 160,'О ао,о 140 ааз,а7 47а,аз заг,аг 5,70 11,36 16,99 22,59 28,16 33,69 55,51 66,22 87,27 107,82 132,82 157,06 180,57 203,37 225,48 246,93 287,93 326,'56 363,00 397,44 430,04 490,31 544,87 25,04 29.97 39,74 49,4! 58,96 77,76 96,14 1 18,55 ио,'зз 161,52 182 !2 202,16 221,65 259,09 294,58 328,27 360.29 390,78 447,60 499,57 547З7 1,згза 1,'Збэа 1;аазэ 1,0028 1,0057 1,0086 1,ОИ5 1,О!44 1.0173 1,0232 1;029! 1,0351 1,0473 1,0596 1,0752 1,091! 1,Ю73 1,1236 1,140! 1,1567 1,1904 1,2245 1,2589 1,2936 1,3284 1,3981 1.4678 1,о!зв 1,01 65 1,0221 1,0277 1,0334 1,0448 1,О56З 1,0708 1,0855 1,ЮОЗ 1,1153 1,1ЗОЗ 1,! 454 1,1759 1,2066 1,2375 1,2684 1,2994 1,3613 1,4230 1',484З 1,!076 613.2 б! 7.2 бгз,а т= 800 687,2 687,4 687,5 687,7 687,8 688,0 688,3 688,7 689,0 689,8 690,7 691,9 693,1 694.5 696,0 697,5 699,1 702.6 706.3 7!О,З 714,5 7! 8,8 728,0 737,8 т=кь 784,4 784,7 785,2 785,7 786,2 787',3 788,5 790',О 791,6 793,3 795,1 796,9 798,7 802,6 806,7 8Н,О 815,5 820,! 829,7 8З9,'7 850,1 т= !Ооок 894,3 5,723 5,570 5,481 5,4В 5,369 5,328 5,265 5,215 5,174 5,110 5,059 5,009 4,967 4,932 4,90! а,874 4,849 4,807 4.771 4,739 4,712 а.687 4,608 5,479 5,438 5,375 5',З25 5,285 5,221 5,17! 5,120 5,079 5,044 5,0!4 4,987 4,963 4,92! 4,885 4,854 4,827 4,802 4,760 4,724 4.693 0,738 0,738 О,7ЗВ 0,738 0,738 0,739 О,'739 О,'7З9 0,740 0,740 0,74! 0,742 0,743 0,744 0,744 0,745 0,746 0,748 0,750 0,752 0,754 0,756 0,761 0,767 0,749 0,749 0,749 О,'750 0,750 0,750 0751 0,752 0„752 0,753 о 754 0,754 0,755 0,756 0,758 0,759 0,761 0,763 0,767 0,771 0,776 0,957 0,958 О,'960 0,961 0,962 О',96З 0,965 0,967 0,968 0,972 0,976 0,980 0,983 0,987 О,'990 о,'993 0,995 1,000 1,004 1,008 1',01! 1,014 1,'019 1'.023 0,971 0,972 0,973 0,975 0,976 О,'979 0,982 0,985 0,988 О,'990 0,993 0,995 0,997 1',001 1,005 1,ОО8 1,ОЮ 1;О!2 1,01 6 1,'018 1,021 Фшор и л Т=1000 К 3.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
