Развитие ряда отраслей техники настоятельно требует получения надежных и подробных данных о теплофизических свойствах основных рабочих веществ в жидком состоянии. К сожалению, жидкое состояние по сравнению с кристаллическим и газообразным менее изучено как в теоретическом, так и в экспериментальном отношении.
Теоретическое изучение теплофизических свойств жидкости затрудняется тем, что жидкость обладает, с одной стороны, особенностями, характерными для твердого тела, а с другой — свойствами, присущими газу. Хотя принципы статистической и кинетической теории жидкости в значительной мере установлены, результаты расчетов неудовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Несмотря на большой интерес, проявляемый в последнее время к экспериментальному исследованию теплофизических свойств жидкостей, полученные данные сравнительно немногочисленны и для большинства веществ охватывают узкие интервалы температур и давлений. Помимо этого, данные различных исследователей часто недостаточно согласуются между собой. Указанные обстоятельства не позволяют непосредственно использовать при расчетах экспериментальные данные, а требуют их согласования и пополнения и составления таблиц значений термодинамических и транспортных свойств.
Такие таблицы могут быть составлены на основе либо графической обработки опытных данных, либо расчета — с помощью уравнения состояния. Последний способ предпочтительнее, поскольку он наиболее точен и, при наличии современных вычислительных машин, наименее трудоемок. Для расчета можно использовать как термическое, так и калорическое уравнение состояния, однако в практике, как правило, применяют термическое уравнение. Это объясняется наличием большего числа (по сравнению с калорическими) надежных экспериментальных р, v, Г-данных и более совершенными методами их аналитического описания.
Данные о вязкости и теплопроводности веществ могут быть описаны аналитически с помощью различных полуэмпирических зависимостей, однако для их использования чаще всего необходимо располагать данными о термических свойствах. Поэтому уравнение состояния оказывается весьма полезным и при расчете подробных таблиц коэффициентов переноса.
В настоящей монографии рассмотрены теплофизические свойства жидких азота, кислорода, аргона и воздуха — веществ, имеющих большое значение для техники глубокого охлаждения и ряда новых отраслей.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие ............................. 3
Условные обозначения и размерности величин, входящих в таблицы I—XX .... 5
Глава I О рациональной форме уравнения состояния для жидкости
1.1. Краткие сведения из теории жидкого состояния ............. 7
1.2. Анализ некоторых уравнений состояния для жидкости........... 14
1.3. Выбор формы уравнения состояния и методика его составления ....... 22
1.4. Выражения для расчета термодинамических свойств по уравнению состояния 31
Глав а II Термодинамические свойства жидкого азота
11.1. Анализ экспериментальных данных о плотности жидкого азота....... 34
11.2. Уравнение состояния для азота..................... 38
11.3. Калорические свойства жидкого азота.................. 46
Таблица I. Термодинамические свойства жидкого азота в состоянии насыщения
(по температурам)............................ 52
Таблица II. Термодинамические свойства жидкого азота в состоянии насыщения (по давлениям) ......................... 53
Таблица III. Термодинамические свойства азота в однофазной области .... 54
Глава III Термодинамические свойства жидкого кислорода
111.1. Опытные р, v, Г-данные для жидкого кислорода и их экстраполяция по давлению ................................ 69
111.2. Уравнение состояния для кислорода и определение его калорических свойств 72 Таблица IV. Термодинамические свойства жидкого кислорода в состоянии насыщения (по температурам) ...................... 80
Таблица V. Термодинамические свойства жидкого кислорода в состоянии насыщения (по давлениям)........................ 81
Таблица VI. Термодинамические свойства кислорода в однофазной области 83
Глава IV
Термодинамические свойства жидкого аргона
IV. 1. Анализ экспериментальных термических данных для жидкого аргона и их
пополнение............................... 99
IV.2. Уравнение состояния для аргона.................... 103
IV.3. Калорические свойства жидкого аргона................. 111
Таблица VII. Термодинамические свойства жидкого аргона в состоянии насыщения (по температурам)....................... 116
Таблица VIII. Термодинамические свойства жидкого аргона в состоянии
насыщения (по давлениям)....................... 117
Таблица IX. Термодинамические свойства аргона в однофазной области ... 119
Глава V Термодинамические свойства жидкого воздуха
V.I. Способ определения термических свойств малоисследованной жидкости .... 135
V.2. Разработка сетки опорных р, v, Г-данных для жидкого воздуха....... 144
V.3. Уравнение состояния для воздуха и расчет калорических свойств...... 151
Таблица X. Термодинамические свойства жидкого воздуха в состоянии насыщения (по температурам) ........................ 158
Таблица XI. Термодинамические свойства жидкого воздуха в состоянии насыщения (по давлениям) ......................... 159
Таблица XII. Термодинамические свойства воздуха в однофазной области . . . 160
ч
Глава VI Вязкость жидкого воздуха и его компонентов
VI. 1. Экспериментальные данные о вязкости жидких азота, кислорода, аргона и
воздуха................................ 172
VI.2. Обзор методов расчета вязкости жидкости и уравнения для определения вязкости рассматриваемых веществ .................... 180
Таблица XIII. Динамическая вязкость жидкого и газообразного азота . . . 196
Таблица XIV. Динамическая вязкость жидкого и газообразного кислорода 198
Таблица XV. Динамическая вязкость жидкого и газообразного аргона ... 199
Таблица XVI. Динамическая вязкость жидкого и газообразного воздуха . . 201
Глава VII Теплопроводность жидкого воздуха и его компонентов
VII.1. Методы измерения теплопроводности жидкостей............. 203
VI 1.2. Анализ экспериментальных данных о теплопроводности компонентов воздуха
в жидком состоянии ......................... 207
VII.3. Расчет теплопроводности жидких азота, кислорода, аргона и воздуха .... 216
Таблица XVII. Теплопроводность жидкого и газообразного азота ..... 226
Таблица XVIII. Теплопроводность жидкого и газообразного кислорода 228
Таблица XIX. Теплопроводность жидкого и газообразного аргона .... 229
Таблица XX. Теплопроводность жидкого и газообразного воздуха .... 231
Литература.............................. 233
Цена: 150руб.
