Основы теории теплопроводности жидкостей.

Основы теории теплопроводности жидкостей.

Основы теории теплопроводности жидкостей. Изучение феномена переноса жидкостей до сих пор затруднено, так как нет достоверных данных о структуре liquid. As известно, что процесс передачи импульса соответствует явлению внутреннего трения (вязкости) жидкости, а процесс передачи энергии-явлению теплопроводности. Следует отметить, что вязкость различных жидкостей при температуре окружающей среды изменяется в очень широком диапазоне:-10-3—10 * pz [17], теплопроводность органических жидкостей изменяется в 5 раз (в зависимости от типа жидкости) из этого момента можно сделать вывод, что механизм передачи импульса и энергии различен. Существует 2 направления в развитии теории теплопроводности жидкостей. Первый основан на точном принципе статистической механики, а второй-на попытке связать явление теплопроводности с теорией свободного объема жидкости.

Основываясь на положениях статистической механики, бармен и Вайдианатан [19]доказали, что в истинном растворе при постоянной температуре произведение коэффициента динамической вязкости жидкости и коэффициента теплопроводности этой жидкости является постоянным. Людмила Фирмаль

• Например, для системы бензол-четыреххлористый углерод эти авторы обнаружили: Большинство теоретических исследований механизма теплопроводности жидкостей связаны с теорией Бриджмена[12], предполагающей, что молекулы жидкости занимают соответствующее положение в равновесном состоянии и образуют кубическую решетку, в которой расстояние между соседними молекулами равно/.Если среднюю энергию молекулы одноатомного газа при среднем давлении разделить на 2,02 * 10-16 Т эрг (где Т-абсолютная температура) на 3 степени свободы, то энергия молекулы жидкости, колеблющейся на участке пространственной решетки, равна 4,04•10. −16 Т эрг. В направлении передачи энергии, разница между энергиями да. * 2 смежные молекулы должны быть равны 4,04 * КМ67. По словам Бриджмена, определенные молекулы выделяют энергию из нижнего слоя температуры на соседние молекулы, и процесс переноса протекает со скоростью, равной скорости распространения звука в конкретной жидкости. Через определенный слой молекул в единицу времени, количество энергии около 4.04• Y-пропорционально числу передач энергии, равному.

• Для единицы площади поперечного сечения, в котором передается тепло, 2 слоя молекул, которые передают I //энергию являются considered. So, количество энергии, проходящей через единицу площади поперечного сечения в единицу времени, составляет 4,04-10 1b (и// 2)>, а теплопроводность жидкости выглядит следующим образом: Л = 4.04 10-16(Х-5） 1 моль жидкости занимает объем 1 / m = L1 / p (M-молекулярная масса, p-плотность) и содержит молекулу(L’o-число Авогадро). Среднее значение ребер базового Куба, если молекулы расположены в рядах кубической решетки： (Х-б） Формулы(х-5)и(Х-6) дают хорошие результаты при сравнении с экспериментальными значениями k(таблица х-10). Другие зависимости для расчета теплопроводности жидкости, например, Brijuen [21], попытка найти работу для Eirig [22], были в целом ориентированы в том же направлении, что и работа Бриджмена.

Формула Бриюэна содержит коэффициент опыта, характерный для конкретной жидкости, который не подходит для технических расчетов. Людмила Фирмаль

• Основываясь на теории свободного объема жидкости, Фурье [23]вывел следующее уравнение: С2 / Т К. » 1 = (Х-7） Где su-удельная теплоемкость при постоянном объеме. /Среднее расстояние между соседними молекулами. T-абсолютная температура. Р-динамический коэффициент вязкости. Денбиг [24]начал с того, что существует связь между эталонным Pr Прандтля =(cpr)/ X и молярной испарительной теплотой жидкости 1sp. / 8П(Х-8)| РГ-0.10 (Х-9） Где a и b-постоянные величины (приблизительно a = 0,2, b = −1,8).Другая версия уравнения (X-8）： Здесь / / cn / T’Kip-энтропия испарения. TKNP-это обычная температура кипения жидкости. Чтобы вычислить K, нужно знать вязкость p, удельную теплоемкость cp, теплоту испарения/. Вычисление X по формуле Дейбига часто бывает очень неточным. Внутри таблицы. X-11 компилирует значения теста Прандтля для некоторых жидкостей.

Смотрите также:

Методические указания по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. Примеры расчета теплопроводности газовой смеси.
2. Результаты измерений теплопроводности жидкостей.
3. Эмпирические зависимости.
4. Аддитивный расчет теплопроводности жидкостей.