Национальный цифровой ресурс Руконт - межотраслевая электронная библиотека (ЭБС) на базе технологии Контекстум (всего произведений: 634417)
Контекстум
.

Теплофизические свойства жидкостей и растворов (290,00 руб.)

0   0
Первый авторЗарипов З. И.
АвторыМухамедзянов Г. Х.
ИздательствоКГТУ
Страниц372
ID261035
АннотацияРабота посвящена теоретическим и экспериментальным основам определения комплекса термических и теплофизических свойств жидкостей в калориметре теплового потока. Предложена математическая модель температурных полей теплопроводящего калориметра при точечном нагреве и проведен анализ полей температур в калориметре. Изложены теоретические основы определения и методики измерения комплекса термических и теплофизических свойств. Представлены результаты исследования и обобщения термических (коэффициентов теплового расширения αР и изотермической сжимаемости βТ) и теплофизических свойств (изобарной теплоемкости, коэффициентов температуропроводности и теплопроводности) различных классов жидких органических соединений и водных растворов солей щелочных металлов.
ISBN978-5-7882-0663-9
УДК536.632+536.2.023+536.412+536.12.
Зарипов, З. И. Теплофизические свойства жидкостей и растворов : монография / Г. Х. Мухамедзянов; З. И. Зарипов .— Казань : КГТУ, 2008 .— 372 с. — ISBN 978-5-7882-0663-9 .— URL: https://rucont.ru/efd/261035 (дата обращения: 16.04.2024)

Предпросмотр (выдержки из произведения)

ISBN 978-5-7882-0663-9 Работа посвящена теоретическим и экспериментальным основам определения комплекса термических и теплофизических свойств жидкостей в калориметре теплового потока. <...> Предложена математическая модель температурных полей теплопроводящего калориметра при точечном нагреве и проведен анализ полей температур в калориметре. <...> Представлены результаты исследования и обобщения термических (коэффициентов теплового расширения изотермической сжимаемости Р и Т) и теплофизических свойств (изобарной теплоемкости, коэффициентов температуропроводности и теплопроводности) различных классов жидких органических соединений и водных растворов солей щелочных металлов. <...> © Казанский государственный технологический университет,2008 α β ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Р – давление, Па; V – объем, м3; Т – температура, К; S – энтропия, кДж/(кг⋅К); Н – энтальпия, кДж/кг; v – удельный объем, м3/кг; – плотность, кг/м3; Т – коэффициент изотермической сжимаемости, Па-1; S – коэффициент адиабатической сжимаемости, Па-1; V – термический коэффициент упругости, К-1; Р – коэффициент теплового расширения, К-1; СР – изобарная теплоемкость, кДж/(кг⋅К); СV – изохорная теплоемкость, кДж/(кг⋅К); k – показатель адиабаты; a – коэффициент температуропроводности, м2/с; – коэффициент теплопроводности, Вт/(м·К); с – скорость звука, м/с; ∆Т – разность температур, К; ∆Р – изменение давления, Па; ∆Е – термо э.д.с., В, F – площадь под кривой термограммы, В⋅с; Q – количество теплоты, Вт⋅с; Σ – чувствительность термобатареи, В/Вт; kУС – коэффициент усиления; К1; Е – модульЮнга, Н/м2; М – молекулярная масса, кг/кмоль; R – газовая постоянная, кДж/(кг⋅К). nD 20 – показатель преломления; 3 Г – коэффициент теплового расширения материала ячейки, - коэффициент Пуассона; ρ α β β γ λ α µ С – концентрация, кг/литр; RD – молекулярная рефракция, м3/кмоль; m – масса, кг; d – диаметр, м; r – радиус, м; h – высота, м; l – длина, м; – время, с; индекс нижний кр - критическое кип – кипения <...>
Теплофизические_свойства_жидкостей_и_растворов._Монография.pdf
Федеральное агентство по образованию Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Казанский государственный технологический университет» Зарипов З.И. Мухамедзянов Г.Х. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЖИДКОСТЕЙ И РАСТВОРОВ Казань КГТУ 2008
Стр.1
УДК 536.632+536.2.023+536.412+536.12. ББК Зарипов З.И. Мухамедзянов Г.Х. Теплофизические свойства жидкостей и растворов: монография / З.И. Зарипов, Г.Х. Мухамедзянов. − Казань : Изд-во Казан. гос. технол. ун-та, 2008. −3 с. ISBN 978-5-7882-0663-9 Работа посвящена теоретическим и экспериментальным основам определения комплекса термических и теплофизических свойств жидкостей в калориметре теплового потока. Предложена математическая модель температурных полей теплопроводящего калориметра при точечном нагреве и проведен анализ полей температур в калориметре. Изложены теоретические основы определения и методики измерения комплекса термических и теплофизических свойств. Представлены результаты исследования и обобщения термических (коэффициентов теплового расширения изотермической сжимаемости Р и Т) и теплофизических свойств (изобарной теплоемкости, коэффициентов температуропроводности и теплопроводности) различных классов жидких органических соединений и водных растворов солей щелочных металлов. Предназначена для широкого круга специалистов и научных работников, занимающихся вопросами теплофизики и проектирования различных производств и аппаратов в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также преподавателей, аспирантов и студентов технических вузов. Печатается по решению редакционно-издательского совета Казанского государственного технологического университета. Рецензенты: доктор техн. наук С.Э.Тарасевич доктор техн. наук Р.А.Садыков ISBN 978-5-7882-0663-9 © Зарипов З.И. Мухамедзянов Г.Х. © Казанский государственный технологический университет,2008 α β
Стр.2
СОДЕРЖАНИЕ ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ.......................................................3 ПРЕДИСЛОВИЕ...............................................................................5 ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫИЗМЕРЕНИЯ ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ В КАЛОРИМЕТРЕ ТЕПЛОВОГО ПОТОКА ..................................................................8 1.1. Нестационарные методы измерения комплекса теплофизических свойств веществ .................................................8 1.2. Математическая модель температурных полей теплопроводящего калориметра при точечном нагреве .............17 1.2.1. Расчетный алгоритм. ............................................................20 1.2.2.Нестационарная одномерная задача теплопроводности....22 1.2.3. Дискретизация граничных условий. ...................................26 1.2.4. Анализ температурных полей .............................................27 1.3. Основы измерения теплофизических и термических свойств в калориметре теплового потока...................................................32 1.3.1. Расчетная формула определения коэффициента температуропроводности. ..............................................................32 1.3.2 Расчетная формула определения коэффициента. теплопроводности...........................................................................35 1.3.3. Расчетная формула для определения теплоемкости по дифференциальной и одноканальной схеме измерения .............38 1.3.4. Теоретические основы измерения коэффициентов теплового расширения и изотермической сжимаемости в калориметре теплового потока......................................................40 ГЛАВА 2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКИХ И ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВЖИДКОСТЕЙ ПРИ ТЕМПЕРАТУРАХ ОТ 253 К ДО 363 К И ДАВЛЕНИЯХ ДО 196 МПА. ................................................................................................42 2.1. Модернизированная экспериментальная установка для измерения комплекса свойств в ходе одного эксперимента в 369
Стр.368
интервалах давлений от 0,098 до 196МПа и температур от 298 до 363К.............................................................................................43 2.1.1. Микрокалориметр.................................................................44 2. 1.2. Микрокалориметрический элемент. ..................................45 2.2. Экспериментальная установка для измерения термических коэффициентов ...............................................................................47 2.2.1. Микрокалориметрический элемент ....................................49 2.3. Экспериментальная установка для измерения комплекса свойств в интервалах давлений от 0.098 до 196МПа и температур от 263 до 363К. ...........................................................51 2.3.1. Микрокалориметр.................................................................52 2.3.2. Микрокалориметрический элемент. ...................................52 2.4. Стенд электрических измерений............................................55 2.5. Измерительные ячейки и запорная арматура........................57 2.6. Система термостатирования и терморегулирования. ..........69 2.6.1.Система термостатирования. Термостатирование в интервале температур от 173 до 363К..........................................62 2.7.Система создания давления. ....................................................63 2.8. Методические особенности проведения измерения комплекса термических и теплофизических свойств. ................65 2.8.1. Методика комплексных измерений термических и теплофизических свойств. .............................................................67 2.9. Контрольные измерения. ........................................................70 2.10.Оценка погрешности опытов.................................................75 2.10.1. Результаты оценки погрешностей измерения..................76 2.11. Объекты исследования и оценка их чистоты .....................76 ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ И ТЕРМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЖИДКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ...........................82 3.1. Термические и теплофизические свойства предельных. углеводородов.................................................................................82 370
Стр.369
3.1.1. Обзор основных работ по исследованным свойствам и краткая характеристика объектов исследования. ........................82 3.1.3. Теплоемкость предельных углеводородов.........................82 3.1.3. Температуропроводность предельных углеводородов. ....90 3.1.3.1. н-гексан и н-гептан ............................................................90 3.1.4 Термические свойства предельных углеводородов. ..........94 3.1.4.1.Коэффициент теплового расширения н-гексана..............94 3.1.4.2. Коэффициент изотермической сжимаемости н-гексана.96 3.2. Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов......................................................100 3.2.1. Обзор основных работ по исследованным свойствам и краткая характеристика объектов исследования. ......................100 3.2.3. Теплоемкость непредельных углеводородов...................101 3.2.3.Температуропроводность непредельных углеводородов.109 3.2.4.Коэффициент теплового расширения непредельных углеводородов...............................................................................115 3.2.5.Коэффициент изотермической сжимаемости непредельных углеводородов.. .............................................................................123 3.2.6.Теплопроводность непредельных углеводородов............132 3.3. Термические и теплофизические свойства галогензамещенных предельных углеводородов. .....................136 3.3.1. Краткая характеристика и основные физико-химические свойства объектов исследования.................................................136 3.3.2. Теплоемкость галогензамещенных углеводородов.........138 3.3.3. Температуропроводность бромзамещенных углеводородов...............................................................................144 3.3.4.Коэффициент теплового расширения бромзамещенных углеводородов...............................................................................147 3.3.5.Коэффициент изотермической сжимаемости бромзамещенных углеводородов................................................153 3.4.Теплофизические, термические свойства полиэтиленгликолей и их смесей................................................158 3.4.1 Комплекс теплофизических и калорических свойств............ 371
Стр.370
полиэтиленгликолей.....................................................................158 3.4.1.1.Теплоемкость полиэтиленгликолей. ...............................160 3.4.1.2. Температуропроводность полиэтиленгликолей. ..........167 3.4.1.3 Коэффициенты теплового расширения и изотермической сжимаемости. ................................................................................171 3.4.2.Комплекс теплофизических свойств смесей полиэтиленгликолей.....................................................................174 3.4.2.1.Теплоемкость и температуропроводность. ....................174 3.5. Теплоемкость и температуропроводность полипропиленгликолей. ...............................................................182 3.6. Теплофизические свойства водных растворов солей щелочных металлов......................................................................187 3.6.1. Обзор основных работ по теплоемкости и температуропроводности. Краткая характеристика и основные физико-химические свойства объектов исследования..............187 3.6.2. Теплоемкость водных растворов солей щелочных металлов.........................................................................................189 3.6.3. Температуропроводность водных растворов солей щелочных металлов......................................................................200 ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИЗМЕРЕНИЯ КОМПЛЕКСА ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИХ И ТЕРМИЧЕСКИХ СВОЙСТВЖИДКИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ.....204 4.1. Теплоемкость .........................................................................204 4.2.Температуропроводность.......................................................209 4.3. Термические свойства...........................................................210 ГЛАВА 5. МЕТОДЫРАСЧЕТА ИЗОБАРНОЙ ТЕПЛОЕМКОСТИЖИДКОСТЕЙ И ОБОБЩЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ.......................................215 5.1 Обсуждение методов расчета теплоемкости жидких органических соединений............................................................215 372
Стр.371
5.1.1 Методы расчета теплоемкости и температуропроводности, основанные на модельных представлениях и методах подобия.... ........................................................................................................218 5.1.1.2.Теплоемкость углеводородов. .........................................218 5.1.1.3.Температуропроводность углеводородов. .....................222 5.2. Корреляция теплоемкости от молекулярной рефракции. .223 5.2.1.Зависимость теплоемкости от температуры.....................227 5.2.2 Зависимость температуропроводности от молекулярной рефракции......................................................................................237 5.2.3 Методы расчета теплоемкости и температуропроводности водных растворов солей щелочных металлов ...........................240 5.2.3.1. Теплоемкость ...................................................................240 5.2.3.2. Температуропроводность................................................242 5.3. Энтропийный метод ..............................................................245 ГЛАВА 6. МЕТОДЫРАСЧЕТА И ОБОБЩЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПО ТЕРМИЧЕСКИМ КОЭФФИЦИЕНТАМ...................................................................254 6.1 Теоретические методы расчета термических коэффициентов. ........................................................................................................254 6.2.Методы расчета термических коэффициентов на основе эмпирических уравнений состояния...........................................257 6.3. Методы расчета термических коэффициентов на основании одно- и многопараметрического закона соответственных состояний.......................................................................................260 6.4. Обобщение экспериментальных данных по коэффициентам теплового расширения и изотермической сжимаемости жидких органических соединений............................................................262 ПРИЛОЖЕНИЕ ...........................................................................272 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ............................................................332 ОГЛАВЛЕНИЕ .............................................................................369 373
Стр.372