Влияние давления на теплопроводность жидкостей

Таким образом, теплопроводность жидкостей обычно уменьшается с температурой исключением являются вещества с высокой полярностью и соединения, содержащие несколько гидроксильных групп или несколько аминогрупп, — в этом случае теплопроводность уменьшается с увеличением температуры. Влияние температуры невелико, и простые жидкости более чувствительны к температуре, чем сложные. Эти замечания справедливы для насыщенных жидкостей или переохлажденных при давлениях до 30—40 атм, т. е. в пределах этого диапазона влияние давления на теплопроводность жидкостей невелико (кроме околокритической области, для которой более предпочтительным было бы пользоваться рис. 10.14). [c.457]

ВЛИЯНИЕ ДАВЛЕНИЯ НА ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ [c.457]

При умеренных давлениях (до 30 40 атм) влиянием давления на теплопроводность жидкостей обычно пренебрегают, за исключением области вблизи критической точки, где жидкость ведет себя до некоторой степени как плотный газ (см. раздел 10.5). Для более низких температур, чем Тс, результаты классических опытов Бриджмена [5] составляют почти весь имеющийся экспериментальный материал по влиянию давления на Эти данные показывают, что % возрастает с давлением. [c.457]

Рис. 10.18. Влияние давления на теплопроводность жидкостей 1эО].

Рассмотрим влияние давления на теплопроводность и теплоемкость жидкостей. [c.194]

По мере увеличения толщины паровой пленки она приобретает устойчивый характер, при котором коэффициент теплоотдачи сохраняется почти постоянным, мало зависящим от теплового потока. Однако влияние давления при пленочном кипении, так же как и при ядерном, имеет место (рис. 4-3), Поскольку через паровую пленку, кроме тепла за счет теплопроводности, проходит тепло и за счет лучистого теплообмена, то на коэффициент теплоотдачи оказывают влияние коэффициенты излучения поверхности теплообмена, поверхности жидкости, а также излучающие свойства самого пара. Тепло, которое проходит через паровой слой и передается с внешней поверхности в объем кипящей жидкости путем конвекции, увеличивается с увеличением скорости и недогрева жидкости вследствие этого увеличивается и общий коэффициент теплоотдачи при пленочном кипении. [c.243]

В дальнейшем экспериментальная техника была усовершенствована Бриджменом, который довел гидростатическое давление с 62 до 120 МПа, а затем до 300 МПа. Это стало возможным в результате разработки оптимального метода уплотнения. Свои опыты Бриджмен начал в 1905 г. Выполнение исследований по специальной программе позволило ему установить эмпирические зависимости объема и температуры жидкости от давления, изучить влияние гидростатического давления на электрические и термоэлектрические свойства, теплопроводность, сжимаемость, а также исследовать процессы сварки и полиморфные превращения в твердых телах под давлением. Была установлена абсолютная сжимаемость многих изученных твердых тел, которая была представлена в функции давления в виде [c.132]

Бриджмен получил давление 12 ООО кгс/см . Это давление, за исключением давления 21 ООО кгс/см в единичном эксперименте с водой, стало предельным максимальным давлением, полученным до 1930 г. В этом диапазоне давлений по производящей большое впечатление систематической экспериментальной программе, похожей на программу Вертгейма, Бриджмен исследовал зависимость объема и температуры жидкости от давления, процесс сварки под давлением, электрическое сопротивление под давлением, полиморфные превращения в твердых телах под давлением, влияние сжатия на термоэлектрические свойства, теплопроводность под давлением, вязкость под давлением и сжимаемость твердых тел. [c.92]

Режим с малым изменением давления внутри пузырька. Перейдем теперь к анализу задачи теплопроводности в жидкости, когда существенно сказывается влияние переменности радиуса пузырька и радиального движения жидкости вокруг него, а упрощения (помимо равновесности (2.6.4) межфазной границы (i p- oo)) связаны с пренебрежимо малыми изменениями температуры на поверхности пузырька, давления и плотности пара [c.201]

В дальнейшем Е. Боровик, А. Матвеев и Е. Панина [241 ] методом нагретой проволоки получили более надежные данные о теплопроводности жидкого азота при давлениях, близких к давлениям насыщения. Диаметр платиновой проволоки составлял 0,048 мм, внутренний диаметр медных измерительных трубок — 1,73 мм. Чтобы исключить влияние концевых эффектов, в установке применены две измерительные трубки рабочей длиной 141 и 67 мм. Авторы полагали, что при достаточно большом отношении длины трубки к диаметру концевые эффекты не зависят от длины, и поэтому определяли сопротивление средней части длинной нити как разность сопротивлений обеих нитей. При изготовлении установки было обращено внимание на достижение соосности нитей и трубок чтобы нити при нагреве не провисали, осуществлялось постоянное натяжение их с помощью пружин. Прибор был помещен в герметически закрытый сосуд Дьюара, заполненный охлаждающей жидкостью, которая перемешивалась мешалкой. В приборе поддерживалось давление, несколько превышавшее давление насыщенных паров исследуемого вещества при температуре опыта, для того чтобы предотвратить появление пузырьков газа при нагревании платиновой проволоки. [c.207]

Термомеханическое поведение материала, на который падает тепловой импульс, во многом определяется длиной волны и мощностью излучения. Длина волны связана с глубиной поглощения импульса тепла материалов за время, когда теплопроводность еще не успевает проявить себя. Мощность излучения определяет возникающие в среде температуру и давление, а следовательно, и фазовое состояние вещества. Важно помнить, что в весьма широком диапазоне температур и давлений вещество не проявляет прочностных свойств. При температурах порядка 10 —10 К вещество находится в плазменном, а при 10 — 10 К — в газообразном состоянии. Только в конденсированном (жидком или твердом) состоянии, которое может иметь место вплоть до температур порядка 10 К вещество имеет свойство прочности. Точно так же уменьшаются прочностные свойства сред с увеличением давления. При увеличении давления от величин порядка 10 МПа свойства среды все более точно описываются моделями жидкости или газа. В данной выше постановке задачи учитывается изменение термомеханических процессов в среде в зависимости от / и Г. Определенную помощь в предварительной оценке взаимовлияния различных физических процессов может оказать время их протекания. Процессы поглощения излучения, испарения, установления тепла, возникновения волн напряжений, затухания тепловых фронтов являются разновременными и часто их можно рассматривать независимо. Кроме того, несмотря на существование в принципе взаимовлияния много физических процессов, на различных временных или пространственных интервалах основное влияние на прочность может оказывать один или несколько из них. [c.179]

Дистилляционный метод очистки металлов в вакууме основан на различии упругости паров и скоростей испарения, конденсации основного металла и содержащихся в нем примесей. В результате этого содержание примесей в конденсате отличается от содержания их в исходном металле. Процесс дистилляции включает в себя несколько последовательно протекающих стадий прогрев расплава до температуры испарения, испарение со скоростью, зависящей от параметров испарения, конденсация паров на поверхности конденсатора при заданной температуре. Процесс дистилляции неравновесен. Жидкость в испарителе должна иметь несколько большую температуру, чем температура конденсата, для того, чтобы избыточное давление пара уравновешивало потери давления при движении пара к поверхности конденсации. Учитывая, что дистилляция, как правило, происходит при низком давлении, следует учитывать термическое сопротивление фазового перехода и связанный с этим перепад температуры [3]. При низких давлениях дистилляции гидростатическое давление столба жидкого металла в испарительном сосуде может существенно превышать давление пара металла у поверхности испарения. В области низких давлений температура насыщения сильно зависит от давления. Поэтому температура насыщения у дна сосуда может на сотни градусов превышать температуру насыщения у поверхности жидкости вследствие гидростатического давления. Для возникновения кипения и образования пузырьков пара у обогреваемого дна сосуда нужен соответствующий перегрев. При низких давлениях необходимый для вскипания перегрев может составлять сотни градусов. Такой перегрев в жидком металле обычно невозможен ввиду высокой теплопроводности металлов. Поэтому дистилляция происходит за счет испарения металлов с поверхности без кипения. Как правило, при дистилляции над поверхностью испарения имеется достаточно высокое давление газов и имеет место вязкостное течение пара. В этом случае действительная скорость испарения уменьшается. Большое влияние на скорость дистилляции оказывают состояние и чистота поверхности испарения. Так, присутствие на поверхности пленки нелетучих примесей может существенно снизить коэффициент испарения, уменьшить скорость и даже вообще практически прекратить испарение. Летучие пленки окислов могут увеличить скорость испарения металлов в присутствии остаточного давления кислорода. [c.51]

Влияние давления на теплопроводность н-октана исследовали И. Ф. Голубев, Я- М. Назиев [69] в интервале давлений от 1 до 500 бар при температурах от 20 до 360° С, А. К. Абас-Заде, К. Д. Гусейнов [192] только для жидкой фазы в интервале /=17—105° С и /5=1—400 бар. Как уже отмечалось для н-гептана, в работах применена одинаковая методика измерений и установки подобной конструкции. Расхождения между результатами указанных исследований составляют 3—4%, но эффект давления одинаков. Исходя из этого, при составлении таблицы рекомендуемых значений (табл. 53) теплопроводности сочтсно возможным воспользоваться результатами обработки в координатах -у, выполненной ранее [189]. Данные для газообразного н-октана при атмосферном давлении приняты на основании обобщения, приведенного для ряда н-алканов, а для жидкости прн р= бар — в соответствии с усред- [c.122]

По кетонам имеются данные лишь до нормальной температуры кипения жидкости. Совершенно не изучено влияние давления на коэффициент теплопроводности. Сопоставление наших результатов при атмосферном давлении с имеющимися в литературе данными [128] показывает, что они в среднем на 2—4% выше наших. Исключение составляет этилбутилкетон, где отклонение достигает 6%. [c.178]

Для определения влияния давления на коэффициент теплопроводности жидкостей А. Миснар [184] предложил следующую формулу [c.183]

Фултона [18], Шспера [19] и Ван-Демтсра [20] ). Строгое теоретическое рассмотрение сложного турбулентного течения газа, которое имеет место в вихревой трубе, является чрезвычайно трудной задачей, особенно в связи с тем, что профиль скоростей потока внутри трубы экспериментально пока еще не определен. Однако качественно эффект охлаждения можно объяснить следую-п им образом. Вращающийся поток воздуха внутри трубы создает в радиальном направлении градиент давления, возрастающий от оси к стенке трубы. Влияние турбулентности на такое ноле давлений выражается в адиабатическом перемешивании. Это приводит к созданию адиабатического распределения температур, при котором более холодный газ оказывается в области, расположенной вблизи оси трубы. Однако вследствие теплопроводности, приводящей к уменьшению градиента температур в радиальном направлении а также непостоянства значений угловой скорости в разных местах трубы адиабатическое распределение полностью осуществлено быть не может. Ван-Демтор описывает последний эффект следующим образом Если угловая скорость непостоянна, то вступает п действие другой механизм, приводящий к возникновению потока механической энергии в радиальном направлении наружу. Вследствие турбулентного трения (вихревой вязкости) внутренние слои жидкости или газа стремятся заставить внешние слои двигаться с той [c.13]

В фитилях тепловых труб испарение происходит как с поверхности менисков 4лакрообъемов жидкости, так и с поверхности микропленок. Однако транспортировка жидкости в тонких слоях мала, и, по-видимому, поэтому их роль в испарительных процессах незначительна. Свойства жидкости в тонких слоях отличаются от свойств жидкости в макрообъемах. Это вызвано силами молекулярного и электростатического взаимодействия молекул пристенного слоя жидкости и молекул твердой стенки. Вследствие такого взаимодействия у полярных жидкостей (воды, спиртов, ацетона) происходит ориентация дипольных молекул относительно поверхности твердого тела и соответственно снижение их подвижности — структурирование. Влияние стенки на жидкость проявляется на относительно большом расстоянии— порядка 10 мкм. При этом физические свойства жидкости, такие, как теплопроводность, вязкость, удельное сопротивление, могут в тонком слое отличаться от свойств макрообъемов жидкости. Для неполярных жидкостей различие свойств жидкости в объеме и у стенки может быть вызвано поверхностной концентрацией примесей. Так как свойства и, следовательно, химические потенциалы жидкости в объеме и в тонком слое у стенки неодинаковы, то в изотермических условиях в тонком слое должно возникнуть добавочное давление [c.28]

Фитиль тепловой трубы имеет тройное назначение 1) обеспечить необходимые каналы для возврата жидкости из конденсатора в испаритель 2) обеспечить определенную площадь пор на поверхности раздела фаз для создания капиллярного давления, необходимого для перекачивания жидкости и 3) обеспечить передачу тепла теплопроводностью от внутренней стенки корпуса к поверхности раздела жидкость — пар. Из уравнения (6.1) видно, что для высокого значения передачи тепловой мощности структура фитиля должна иметь высокую проницаемость К и, небольшой радиус пор Гс. Кроме того, из уравнения (2.23) следует, что проницаемость фитиля К пропорциональна произведению пористости 8 и квадрата гидравлического радиуса г, 1. Были разработаны многочисленные конструкции фитилей, как однородных, так и составных, показанные на рис. 6.4 и 6.5. В общем случае высокоэффективные фитили имеют высокие значения е и ги,ь но низкие значения Гс. Однако и другие качества фитиля, например такие как самозаправка, т. е. способность заполнения фитиля жидкостью без внешнего воздействия, возможность вскипания жидкости в фитилях, статическая высота подъема жидкости в фитиле, стоимость изготовления фитиля — должны быть приняты во внимание при выборе конструкции фитиля. Важное значение, кроме того, может также иметь влияние конструкции фитиля на температурный градиент трубы. В связи с тем обстоятельством, что на выбор фитиля оказывает влияние большое число факторов, невозможно дать совершенно определенных правил для выбора конст- [c.138]

Уравнения турбулентного пограничного слоя для многокомпонентной меси реагирующих газов можно найти, например, в уже цитированной выше монографии Б. Дорранса. Эта система уравнений, так же как и более простая система уравнений турбулентного пограничного слоя в несжимаемой однородной жидкости, является незамкнутой. Действительно, lipoMe обычных неизвестных (скорости, давления, плотности, темпера- гуры или энтальпии, концентраций), число которых соответствует числу уравнений, в ней содержатся еще неизвестные коэффициенты турбулентного переноса (коэффициенты турбулентной вязкости, теплопроводности и диффузии). В настоящее время едва ли не единственно возможным путем замыкания системы уравнений турбулентного пограничного слоя в многокомпонентной смеси реагирующих тазов является путь обобщения. < уществующих полуэмпирических теорий турбулентности в несжимаемой я идкости на случаи течения, в которых необходимо учитывать влияние факторов сжимаемости, тепло- и массообмена, химических реакций и т. д-, и еще, конечно, использования известных аналогий Рейнольдса. При таком обобщении вид формул полуэмпирических теорий турбулентности полностью сохраняется и только плотность считается переменной величиной, зависящей от давления и те1№ературы. [c.539]

Цибланд и Бартон [255] определили теплопроводность аргона в диапазоне температур 93,3—196,1° К и давлений 1 —120 атм. Чистота исследованного аргона составляла 99,95%. Экспериментальные данные представлены для И изобар в таблице и на графике. В работе [255] приведено для аргона 120 значений Я, из которых примерно половина относится к области жидкости подавляющее большинство значений X, приведенных в таблице, получено осреднением данных 2—7 измерений, отличающихся от среднего значения в пределах 1 %. Разность температур между цилиндрами лежала в пределах 0,54—6,7 град. Опыты при различных А/ показали, что при критическом давлении и температурах ниже 148° К конвекция не возникала. При давлении л 1,5 в интервале температур 158— 165° К некоторые опытные значения X оказались завышенными вследствие влияния конвективного теплообмена, но в области более высоких давлений изменение перепада температур не влияло на коэффициент теплопроводности. [c.214]

В действительности такое упрощенное представление механизма теплопроводности не совсем точно, т. к. между молекулой, сталкивающейся со стенкой, и молекулой стенки не происходит полного обмена энергии, что до известной степени м. б. объяснено влиянием молекул, адсорбированных стенкой. Для теплопроводности В. характерно также отсутствие конвекционных потоков, ь -рые не могут образоваться вследствие отсутствия столкновений молекул друг с другом. Для характеристики различия свойств В. и плотных гааов можно привести еще и такой пример в сосуде, разделенном на две части перегородкой с отверстием (н1 ичем темп-ра стенок одной части будет Т , а другой в случае плотных газов давление газа в обеих частях одинаково, т. е. / 1 = Рз- Трактовать В. как сжимаемую жидкость нельзя стационарное состояние здесь определится из условия, что числа молекул, пролетающих через отверстие в ту и другую (Торому за единицу времени, д. б. равны друг другу. Число молекул, летянщх из более горячей сти в холодпую (7 > 2 о), будет про-гю )Ционально где — число молекул [c.121]

Анализ результатов экспериментального исследования теплообмена при переходном кипении показал, что характеристики поверхности нагрева и термодинамические параметры жидкости влияют на пропесс в большом объеме и при вынужденном течении, причем наиболее существенным является влияние эффективной тепловой активности Вэф (с учетом толщины покрытия и стенки) и ориентации поверхности нагрева, давления, недогрева и скорости течения (рис. 10.10. .. 10.13). При уменьшении эффективной тепловой активности поверхности нагрева (за счет применения материала с меньп1Р.й теплопроводностью или нанесения низкотеплопроводных покрытий ра.зличной толщины) переходная область кипения сдвигается в область более высоких температурных напоров. Это объясняется тем. что на стенке с низким значением баф При контактах с жидкостью происходит более глубокий спад [c.261]

Для достижения большйх тепловых нагрузок при парообразовании в тонком слое необходимо, чтобы отношения /г к f (см. рис. 3.15) и соответственно с к f оставались постоянно больше единицы. Расстояние с между двумя зародышами недоступно предварительному расчету необходимо хотя бы качественно представить, какие факторы оказывают влияние на h f и /f. Отношение /г/f уменьшается при увеличении граничного угла, увеличивается с ростом тепловой нагрузки, давления насыщенного пара, шероховатости стенки, с ростом содержания таза в жидкости и с уменьшением теплопроводности и тепло- емкости стенки. Итак, для достижения возможно больших тепловых нагрузок на поверхности нагрева, покрытой тонким -слоем жидкости, при отсутствии сил тяжести необходимо иметь [c.151]

При больших числах Рейнольдса толщина П. с. очень мала по сравнению с характерными размерами тела. Поэтому почти во всей области течения, за исключением тонкого П. с., влияние сил вязкости несущественно по сравнению с инерционными силами, и жидкость в этой области можно рассматривать как идеальную. Одновременно вследствие малой толщины П. с. давление в нём в поперечном направлении можно практически считать постоянным. В результате весьма эффективным оказывается такой метод изучения обтекания тел потоком жидкости (газа), когда всё поле течения разбивается на две части — область течения идеальной жидкости и тонкий П. с. у поверхности тела. Течение в первой области изучается с помощью ур-ний движения идеальной жидкости, что позволяет определить распределение давления вдоль поверхности тела тем самым определяется и давление в П. с. Течение внутри П. с. рассчитывается после этого с учётом вязкости, теплопроводности и диффузии, что позволяет определить поверхностное трение и коэфф. тепло- и массооб-мена. Однако такой подход оказывается неприменимым в явном виде в случае отрыва потока от поверхности тела. Он неприменим и при малых Ке, когда влияние вязкости распространяется на довольно большую часть возмущённой области течения. [c.556]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...