Определение теплопроводности газов (паров) при атмосферном давлении и различных температурах
Значения теплопроводности различных газов для разных температур приведены в справочной литературе [4, табл. 1.15; 9, табл. XV—1].
Коэффициенты теплопроводности газов и паров можно определить по номограммам, приведенным на рис. 13.1 и 13.2. Координатых иу соответствующего вещества при определении этих коэффициентов находят по табл. 13.1 и 13.2.
- 0,002
- 0,003
- 0.004
- 0,005
- 0,006
- 0,007
- 0,008
- 0,010
- 0,02
- 0,03
- 0,04
- 0,05 *
- 0.06 ~
ш
- 0.08
- 0,10
- 0,2
- 0,3
- 0,4
- 0,5
- 0,6
- 0,8
- 1,0
- 2,0
Рис. 13.1. Номограмма для определения теплопроводности газов и паров при атмосферном давлении [8, рис. 15]
Вт
м • К
- —I 0.100
- 0.090
- 0.080
- 0.070
- 0.060
- 0,050
- 0.040
- 0,030
- 0.025
- 0.020
- 0.015
- 0,010
- 0.009
- 0.008
- 0.007
- 0.006 0.005
Рис. 13.2. Номограмма для определения теплопроводности газов и паров при атмосферном давлении [8, рис. 16]
Таблица 13.1
Значения координатх и у к номограмме рис. 13.1
|
Газ или пар |
X |
У |
Пределы применимости номограммы, °C |
|
Азот |
12,5 |
14 |
50—250 |
|
15,8 |
15,3 |
250—1500 |
|
|
12,5 |
16,5 |
1500—3000 |
|
|
Аммиак |
8,5 |
12,6 |
200—900 |
|
Аргон |
12,5 |
16,5 |
50—250 |
|
15,4 |
18,1 |
250—5000 |
|
|
Ацетилен |
7,5 |
13,5 |
200—600 |
|
Ацетон |
3,7 |
14,8 |
250—500 |
|
Бензол |
2,8 |
14,2 |
250—600 |
|
Газ или пар |
X |
у |
Пределы применимости номограммы, °C |
|
Бром |
10,1 |
23,6 |
250—350 |
|
н-Бутан |
5,6 |
14,1 |
250—500 |
|
изо-Бугаи |
5,7 |
14,0 |
250—500 |
|
Воздух |
12,4 |
13,9 |
50—250 |
|
14,7 |
15,0 |
250—1000 |
|
|
17,1 |
14,5 |
1000—1500 |
|
|
Водород |
13,2 |
1,2 |
50—250 |
|
15,7 |
1,3 |
150—1000 |
|
|
13,7 |
2,7 |
1000—2000 |
|
|
Гексан |
3,7 |
14,0 |
250—1000 |
|
Гелий |
17,0 |
2,5 |
50—500 |
|
15,0 |
3,0 |
500—5000 |
|
|
Гептан |
4,0 |
14,8 |
250—600 |
|
6,9 |
14,9 |
600—1000 |
|
|
Двуокись серы |
9,2 |
18,5 |
250—900 |
|
Двуокись углерода |
8,7 |
15,5 |
200—700 |
|
13,3 |
15,4 |
700—1200 |
|
|
Дейтерий |
12,7 |
17,3 |
50—100 |
|
14,5 |
19,3 |
100—400 |
|
|
Закись азота |
8,4 |
15,0 |
200—500 |
|
11,5 |
15,5 |
500—1000 |
|
|
Кислород |
12,2 |
13,8 |
50—300 |
|
14,5 |
14,8 |
300—1500 |
|
|
Криптон |
13,7 |
21,8 |
100—700 |
|
Ксенон |
13,3 |
25,0 |
150—700 |
|
Метан |
11,2 |
11,7 |
100—300 |
|
8,5 |
11,0 |
300—1000 |
|
|
Метиловый спирт |
5,0 |
14,3 |
300 500 |
|
Неон |
15,2 |
10,2 |
50—250 |
|
17,2 |
11,0 |
250—5000 |
|
|
Окись азота |
13,2 |
14,8 |
100—1000 |
|
Окись углерода |
12,3 |
14,2 |
80—300 |
|
15,2 |
15,2 |
300—1200 |
|
|
Пентан |
5,0 |
14,1 |
250—500 |
|
Пропан |
2,7 |
12,0 |
200—300 |
|
6,3 |
13,7 |
300—500 |
|
|
Тетрахлорметан (СС14) |
9,4 |
21,0 |
250—500 |
|
Толуол |
6,4 |
14,6 |
250—600 |
|
Газ или пар |
X |
У |
Пределы применимости номограммы, °C |
|
Треххлористый бор |
12,4 |
16,4 |
250—400 |
|
Фтор |
12,3 |
13,8 |
80—600 |
|
18,7 |
13,8 |
600—800 |
|
|
Фреон-11 (хладон-11) |
7,5 |
19,0 |
250—500 |
|
Фреон-12 (хладоп-12) |
6,8 |
17,5 |
250—500 |
|
Фреон-13 (хладон-13) |
7,5 |
16,5 |
250—500 |
|
Фреон-21 (хладон-21) |
6,2 |
17,5 |
250—450 |
|
Фреон-22 (хладон-22) |
6,5 |
16,6 |
250—500 |
|
Фреон-113 (хладон-113) |
4,7 |
17,0 |
250—400 |
|
Хлор |
10,8 |
20,1 |
200—700 |
|
Хлористый водород |
12,2 |
18,5 |
200—700 |
|
Хлормстан |
4,7 |
15,7 |
250—700 |
|
Этан |
5,4 |
12,6 |
200—1000 |
|
Этилен |
3,9 |
12,3 |
200—450 |
|
Этиловый спирт |
2,0 |
13,0 |
250—350 |
|
7,0 |
15,2 |
350—500 |
|
|
Этиловый эфир |
5,3 |
14,1 |
250—500 |
Таблица 13.2
Значения координатх ну к номограмме рис. 13.2
|
Газ или пар |
X |
у |
Пределы применимости номограммы, °C |
|
Азот |
23,5 |
56 |
0—500 |
|
Аммиак |
8,0 |
61 |
0—1000 |
|
Аргон |
24,0 |
41 |
0—500 |
|
Ацетилен |
9,0 |
57 |
0—100 |
|
Ацетон |
4,0 |
45 |
0—600 |
|
Бензол |
1,5 |
46,5 |
0—600 |
|
Бромистый метил |
6,0 |
31 |
0—600 |
|
Бутан |
4,0 |
52,5 |
0—600 |
|
Бутиловый спирт |
4,0 |
48 |
0—600 |
|
Воздух |
22,5 |
56 |
0—700 |
|
Водород* |
25,0 |
43 |
0—100 |
|
Водяной пар |
10,0 |
51 |
10—800 |
|
Гексан |
3,0 |
49 |
0 600 |
|
Гелий* |
26,5 |
34,5 |
0—600 |
|
Гептан |
3,0 |
48 |
0 600 |
|
Двуокись серы |
13,5 |
29,5 |
0—1000 |
|
Газ или пар |
X |
У |
Пределы применимости номограммы, °C |
|
Двуокись углерода |
12,5 |
48 |
50—600 |
|
Дымовые газы (Н,О— 11 %,СО,—13%) |
19,0 |
56,5 |
0—1000 |
|
Закись азота |
14,0 |
45 |
0—150 |
|
Йодистый мстил |
4,0 |
43 |
0—150 |
|
Кислород |
22,0 |
57,5 |
0—600 |
|
Криптон |
22,5 |
21 |
0—600 |
|
Ксенон |
21,0 |
4,5 |
0—600 |
|
Метан |
12,0 |
69,5 |
0—500 |
|
Метиловый спирт |
6,0 |
50 |
0—600 |
|
Неон |
27,0 |
77,5 |
0—600 |
|
Окись азога |
20,0 |
57,5 |
0—300 |
|
Окись углерода |
24,0 |
54 |
0—100 |
|
Октан |
3,0 |
46 |
0—600 |
|
н-Пснтан |
4,0 |
51 |
0—600 |
|
шо-Пентан |
4,0 |
49,5 |
0—250 |
|
Пропан |
5,0 |
55 |
0—600 |
|
Пропиловый спирт |
2,0 |
50 |
0—600 |
|
Ртуть (пар) |
18,5 |
2,5 |
0—600 |
|
Фреон-11 (хладон-11) |
9,5 |
32,5 |
20—150 |
|
Фреон-12 (хладон-12) |
11,5 |
35,5 |
0—100 |
|
Фреон-21 (хладон-21) |
26,0 |
17 |
0—100 |
|
Фреон-22 (хладон-22) |
12,0 |
37 |
0—100 |
|
Фреон-40 (хладон-40) |
5,0 |
42 |
0—600 |
|
Фреон-113 (хладон-113) |
7,0 |
34 |
0—100 |
|
Хлористый метилен |
8,0 |
30 |
0—300 |
|
Хлороформ |
9,5 |
26,5 |
0—500 |
|
Циклогексан |
2,0 |
47,5 |
0—500 |
|
Четыреххлористый углерод |
14,0 |
18,5 |
0—600 |
|
Этан |
6,0 |
60 |
0—500 |
|
Этилацетат |
3,0 |
45 |
0—600 |
|
Этилен |
6,0 |
57 |
0—400 |
|
Этиловый СП ирг |
4,0 |
52 |
0—350 |
|
Этиловый эфир |
4,0 |
52 |
0—600 |
Примечание: * Коэффициенты теплопроводности соответствуют X • 10 1 Вт/(мК), поэтому их значения, снятые с номограммы, следует увеличивать в 10 раз.
Теплопроводность паров алканов в зависимости от температуры можно установить по графику, представленному на рис. 13.3, из которого следует, что теплопроводность углеводородных газов и нефтяных паров увеличивается с повышением температуры и снижается с увеличением их мольной массы.
![Теплопроводность паров углеводородов при атмосферном давлении [3, рис. 3.33]](/htm/img/21/24321/106.png)
Рис. 13.3. Теплопроводность паров углеводородов при атмосферном давлении [3, рис. 3.33]:
1 — метан; 2 — этан; 3 — пропан; 4 — н-бутан; 5 — н-пентан; 6 — н-гексан; 7 — н-гептан
Коэффициент теплопроводности газов и паров при атмосферном давлении в интерва-
Температура, °C
Рис. 13.4. Диаграмма для определения коэффициента теплопроводности газов и паров при атмосферном давлении [8, рис. 34]:
1 — метан; 2 — кислород; 3 — азот; 4 — аммиак; 5 — этан; 6 — этилен; 7 — водяной пар; 8 — двуокись углерода; 9 — водород
Водород, в отличие от алканов, имеет теплопроводность почти на порядок выше.
Обобщенная зависимость приведенной теплопроводности газа от приведенной температуры и давления. Обобщенные графические зависимости Гамсона:
^ = ^ = Ж,р,Р„р), (13.2)
кр
^ = Ж?)- (13.3)
Л__
представлены на рис. 13.5 и 13.6.
т
Рис. 13.5. Зависимость приведенной теплопроводности газов от приведенной температуры и давления [9, рис. XV.2]
На графических зависимостях функциональные кривые имеют перегиб, объясняемый тем, что в области низких давлений коэффициент X возрастает при повышении температуры, а в области высоких давлений при повышении температуры коэффициент X уменьшается, достигает минимума и при дальнейшем повышении температуры увеличивается.
