Теоретический расчет вязкости газов с учетом сил взаимодействия молекул.

Теоретический расчет вязкости газов с учетом сил взаимодействия молекул.

Теоретический расчет вязкости газов с учетом сил взаимодействия молекул. Развитие исследований в области природы и величины сил взаимодействия молекул позволило рассчитать вязкость газов методом статистической механики. Если вы знаете значения постоянных сил a и e в этой формуле, вы можете теоретически рассчитать коэффициент динамической вязкости p, используя уравнение Леннарда-Джонса. Значения этих констант для многих веществ приведены в таблице. 1-16.

It также приведены примерные формулы для А и Е различных веществ или смесей, не включенных в данную таблицу. р° * 10? = 266,93 УМТ o20 * 2-2 «* (В. Н22） Согласно Хиршфельдеру, Бирду, Шпотсу и Куртиссу [11, 12, 13], коэффициент динамической вязкости газа, содержащего неполярную молекулу при умеренном давлении, можно приблизительно рассчитать, используя следующее уравнение: Где p° динамический коэффициент вязкости в диапазоне давлений, причем вязкость не зависит от давления g /(см * сек）\ M-молекулярная масса. T-абсолютная температура. * 2 {2’r * переменная функция T * = kT / g; о, е-постоянная силы в уравнении Леонарда Джонса. k-постоянная Больцмана.

Бромли и Уилк отредактировали номограмму, которая может быть использована для определения коэффициентов кинематической вязкости. Людмила Фирмаль

• Значение&(2 ′ 2) * берется из таблицы. VII-1. В зависимости от T*, умножив значение p, полученное по формуле (VI1-22) на поправочный коэффициент/ p, можно более точно определить коэффициент динамической вязкости u’. П-я / с(ООН-23） значение / p берется из таблицы. VII-2. Бромли и Уилк [14]представили формулу (I-22) следующим образом: б. п°= СОП $ 1•/,-(до-24） ＆ При высоких температурах(до 10 000°С) расчет вязкости газа по методу Хиршфельдера приводит к большой погрешности[15].

Для данного вещества, постоянный коэффициент равен: 5. / Вт Таблица VI1-1 Функция для расчета свойств неполярных газов 112] Таблица VI1-2 Коэффициент вязкости p, теплопроводности X. функция определения YC диффузии О чистых неполярных газов и их смесей (Диапазон среднего давления)| 12, 13] Функция / 1 связана с функцией&<2>2) * зависимостью： (ООН-26） Значение} \берется из таблицы. VI 1 * 3.

• Значение вспомогательной функции/для расчета вязкости по формулам (UP-24)и (UN-30)(14) Мы принимаем следующие обозначения. уз. е. 0. _ 1 / я из О2 в (ООН-27） Значения газа T *и 0. G и _ −15. Значения T *и 0 являются известными силовыми константами o и e(см. таблицу Mb) или Где Gkr-серьезная колея,°K; Температура,°К; Моль критический объем, см Умоль; Температура Бромли и Уилк ввели в таблицу расчетные значения 46 г *и 0 для данного вещества. Номографы Бромли и Уилка показаны на рисунке. УП-4 (низкомолекулярный газ) и ВИ1-5 (высокомолекулярный газ).

После определения значений T *и 0 для заданной температуры и вещества найдите точки, соответствующие значениям T *и 0 на оси номограммы и соедините их прямой линией. Точки его пересечения соответствуют значениям шкалы°и коэффициента кинематической вязкости°°, если значение 0 неизвестно для данного газа, но вязкость задана для 1 * Gnrschfelder, Bird и Kurtis (13)предоставляют несколько различные зависимости для вычисления e / A: e / A «0.77 7 * kR n e / A» 1.15 TPK. Шаг ■ 6 Кр. 7 * 0 P-сокращение Рисунок UI-4.

Номограмма для измерения вязкости низкомолекулярных газов[14]. Кипеть. При любой температуре номограмму можно использовать для определения 0 и определения вязкости при любой температуре. Вышесказанное относится к газам, содержащим неполярные молекулы. Для газов, содержащих полярные молекулы, можно использовать метод расчета, основанный на предположении, что энергия системы из 2 молекул описывается уравнением стокмая. РА (1-31) и (1-32) [13].

Этот расчет применим, когда силы взаимодействия неполярных сферических молекул определяются уравнением Леппарда-Джонса. Людмила Фирмаль

• Йоши и Саксена[16]использовали уравнения (VII-22) и вычисляли в них коэффициенты Вычисляется по уравнению Стокмейера, модифицированному Кригером [17], для расчета вязкости газа, содержащего полярную molecule. In во многих случаях было достигнуто хорошее согласие между расчетными и экспериментальными значениями. Но методы, которые они использовали, очень сложны. В конце концов, Саттон [18]предложил другой способ расчета вязкости газа, содержащего полярные молекулы. Пример UI-1 [14].Кинематическая вязкость водяного пара при температуре 1 <>-0°C составляет 1 * 0-0. 0094 хп. Определите значение 7 = коэффициент вязкости при температуре 534,5°K.

Решение. Из зависимости Е / А » 1.39 7 * КНП (температура кипения воды составляет от 373.2°К), Е / А = 519°К. Фото Номографа. \ ’Нарисуйте прямую линию через P-5 Точки U<sup class=»reg»>®</sup> = 0.0094 и T $ = 0.516. Вы получаете 0 = 10.22.Затем вычислить： Рисунок № ООН-5.Номограмма для измерения вязкости высокомолекулярного Газа[14]. г-4г = я = 1-028 Для тона номограммы соедините 0 = 10.22 и 7 * * » 1.028. Lg » 0.018 cps при 7 ’= 534.5°K » был найден. каково экспериментальное значение m? = 0.4019 ср. Погрешность расчета составляет-5,3%. Формула преобразования Бромли и Уилка[14] (VI1-22) и (UI-24), альтернатива.

Смотрите также:

Решение задач по гидравлике

Возможно эти страницы вам будут полезны:

1. екоторые основные понятия кинетической теории газов.
2. Явление внутреннего трения (вязкость) в потоках.
3. Экспериментальные значения вязкости газов.
4. Полуэмпирические уравнения для расчета вязкости газов в области умеренных давлений.