Разработка методов расчета вязкости и теплопроводности плотных и разреженных газов на основе теории Энскога
Диссертация
Дальнейшие усилия автора были направлены на такое усовершенствование методики, чтобы избавиться от использования большого количества экспериментальных данных. Важным для применения теории Энскога к реальным газам является определение эффективных диаметров твердых сфер и так называемых псевдорадиальных функций распределения. В статьях эти величины подбираются таким образом, чтобы достаточно точно… Читать ещё >
Содержание
- Аннотация
- Глава 1.
- Коэффициенты вязкости и теплопроводности разреженных газов
- 1. 1. Интегралы столкновений
- 1. 2. Коэффициент теплопроводности многоатомного газа
- 1. 3. Вязкость и теплопроводность смеси гелий-азот при низких давлениях
- Глава II.
- Коэффициенты вязкости и теплопроводности умеренно плотных газов
- II. 1 Асимптотика
- 11. 2. Влияние связанных состояний на коэффициенты переноса газов умеренной плотности
- 11. 3. Первая поправка по плотности к коэффициенту теплопроводности газов
- 11. 4. Влияние связанных состояний
- II. 5 Об исследованиях зарубежных авторов
- II. 6. Коэффициенты вязкости и теплопроводности умеренно плотной смеси газов
- II. 1 Асимптотика
- III. 1 Анализ метода
- 111. 2. Приближенные формулы
- 111. 3. Второй этап упрощения метода
- 111. 4. Использование модифицированной теории Энскога для смесей газов
Список литературы
- Чепмен С., Каулинг Т. Математическая теория неоднородных газов. М., Изд. иностр. лит., 1960, 511с.
- Гиршфельдер Дж, Кертисс Ч., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. М., Изд. иностр. лит., 1961, 929с.
- Уленбек Дж., Форд Дж. Лекции по статистической механике. М.,"Мир", 1965, 307с.
- Ферцигер Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. М.,"Мир", 1976, 554с.
- Резибуа П., де Ленер М. Классическая кинетическая теория жидкостей и газов. М.,"Мир", 1980,423с.
- Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л. Химия, 1971, 702с.
- Mason Е.А. Prediction of Transport Coefficients of Dilute Gases. Proceedings of the 4-th Sympos on thermophysical properties. 1968.
- Севастьянов P.M., Зыков H.A. Потенциал взаимодействия сферических неполярных молекул. ТВТ, 1971, т.9, вып.1.
- Свойский В.З. Интегралы столкновений для сферических неполярных молекул. Ученые записки ЦАГИ, 1971, т. П, № 5.
- Barker J. A., Fock W., Smith F. Calculation of gas transport properties and the interaction of argon atoms. Phys. Fluids. 1964, v7, № 6, p.897.
- Свойский В.З. Вязкость и теплопроводность газов в диапазоне температур от 100 до 2000 К. Ученые записки ЦАГИ, 1973, t. IV, № 1, стр126.
- Svehla R.A. Estimated viscosities and thermal conductivities of gases at high temperatures. 1962, NASA TR R-132.
- Hanley H.J.M. Childs G.E. Discrepancies between viscosity data for simple gases. Science, 1968, v.159, № 3819.
- Hanley H.J.M. The viscosity and and thermal conductivity coefficients of dilute argon, krypton and xenon. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1973, v.2, № 3, p.619.
- Hanley H.J.M. and Ely J.F. The viscosity and thermal conductivity coefficients of dilute nitrogen and oxygen. J. Phys. Chem. Ref. Data, 1973, v.2, № 4,
- Hanley H.J.M., Klein M.J. J Phys. Chem. 1972, v.76, p.1743.118
- Taxman N. Classical theory of trans3ort phenomena in dilute polyatomic gases. Phys. Rev., 1958, v.110, № 6, p.1235.
- Wang Chang C.S., Uhlenbeck G.E., De Boer J. The heat conductivity and viscosity of polyatomic gases. Stadies in Statistical Mechanics, 1964, v. II, part C.
- Mason E.A., Monchick L. Heart conductivity of poliatomic and polar gases. J Chem. Phys., 1962, v.36, № 6.
- Свойский В.З. Свойства переноса в плотном газе. Асимптотика первой поправки по плотности. Труды ЦАГИ, 1974, выпуск 1628.
- Свойский В.З. Влияние связанных состояний на коэффициенты переноса газов умеренной плотности. Труды ЦАГИ, 1986, выпуск 2306, сборник работ ДСП.
- Tham М.К., Gubbins К.Е. Kinetic theory of multicomponent dense fluid mixtures of rigid spheres. J. Chem. Phys., 1971, v.55, № 1, p.268.
- Sengers J.V. Thermal conductivity and viscosity of simple fluids. Int. J. Heat Mass Transfer., 1965, v.8, p. l 103.
- Hanley H. J.M., McCarty R.D., Cohen E.G.D. Analysis of the transport coefficients for simple dense fluids: Application of the modified Enskog theory. Physica. 1972, v.60, № 2, p.322.
- Kincaid J.M., Perez S., Cohen E.G.D. Modified Enskog theory for fluid mixtures. Phys Rev. A, 1988, v.38, № 7, p.3628.
- Di Pippo, R. Dorfman J.R., Kestin J. et al. Composition dependence of the viscosity of dense gas mixtures. Physica, 1977, v.86A, № 2, p.205.
- Mason E.A., Khalifa H.E., Kestin J. et al. Composition dependence of the thermal conductivity of dense gas mixtures. Physica, 1978, v.91A, № 2, p.377.
- Свойский В.З. Коэффициенты вязкости и теплопроводности газовых смесей при больших плотностях. Ученые записки ЦАГИ, 1982, t. XIII, № 4, стр. 141.
- Свойский В.З. Коэффициент теплопроводности газовых смесей при больших плотностях. Инженерно-физический журнал, 1985, т. XLVIII, № 3, стр. 418.
- Wakeham W.A., KestimJ!, Mason E.A., Sandler S.I. Viscosity and? thermal conductivity of moderately dense gas mixtures. J. Chem. Phys.,.l 972, v.57,№lp.295.
- Свойский В.З. Приближенный метод расчета коэффициентов теплопроводности плотных газовых смесей. Инженерно-физический журнал, 1990- т. 58- № 2, стр. 296.
- Hanley H.J.M., Prediction of «the viscosity and thermal conductivity coefficients of mixtures. Cryogenics, 1976, v.16, № 11, p.643.
- Вассерман A. A^, Казавчинский Я. З., Рабинович B.A. Теплофизические свойства воздуха и его компонентов. М., Наука, 1966, 375 с.
- Patek J, Klomfar J, Capla L., Bury an P. Thermal conductivity of nitrogen — methane mixtures at temperatures between 300 and 425 К and at pressures up to 16 MPa. Int. J. Thermophysics- 2003, v.24, № 4, p.923.
- Mason E.A. Transport properties of gases obeing a modified Buckingham (exp 6) potential. J. Chem. Phys., 1954, v.22, p. 169.
- Свойский В.З. Углы отклонения для потенциала (12−7). Труды ЦАГИ, 1970, выпуск 102, Изд. отдел ЦАГИ
- Свойский В.З. Коэффициенты диффузии внутренней энергии многоатомных газов. X Российская конференция по теплофизическим свойствам веществ. Казань, Россия, 30 сентября 4 октября 2002 г. Материалы конференции, стр. 186.
- Millat L., Mustafa М., Ross M., Wakeham W.A., Zalaf M. The thermal conductivity of argon, carbon dioxide and nitrous oxide. Physica, 1987, v. 145 A, № 3,p.461−497.
- Moraal H, Snider R.F. Kinetic theory collision- integrals for diatomic molecules. Chem Phys. Letters, 1971, v.9, № 5, p.401−405.
- Thijsse В J., Hooft G.W.T., Coombe D.A., Knaap H.F.P., Beenakker J.J.M: Physica 1979, V.98A, p.307.
- Millat J, Vesovic V., Wakeham W.A. On the validity of the simplyfied expression for the themial conductivity of Thijsse et. al. Physica 1988, V.148A, p.153−164.
- Monchick L., Pereira A.N.G., Mason E.A. Heat conductivity of poliatomic and polar gases and gas mixtures. J. Chem. Phys. 1965, v.42, № 9- pp.3241−3256.
- Maitland G.C. Mustafa M'., Wakeham W.A., McCourt F.R.W. An essentially exact evaluation of transport cross-section for a model of the helium-nitrogen interaction. Mol Phys. 1987, v.61, № 2, p.359−387.
- Севастьянов P.M., Ворошилова К. И. Тнплопроводность многоатомных газов при низких плотностях. Инженерно-физический журнал, 1987, т.53, № 6, с.983−986.
- McLaughlin V.A.T., Rigby М., Vesovic V, Wakeham W.A. Transport properties of diatomic gases. An investigation of the validity of the Mason-Monchic approximation. Mol. Phys. 1986, v.59, № 3, p.579−585.
- Millat j., Ross M.J., Wakeham W.A. Thermal conductivity of nitrogen in the temperature range 177 to 270 K.
- Millat, Wakeham W.A. Thermal conductivity of nitrogen and carbon monoxide the in the limit of zero density. J.Phys.Chem. Ref Data 1989, v. l 8, № 2, p.565−581.
- Kestin J., Mason Б.А. Transport properties in gases (comparision- between theory and experiment) AIP Conferens № 11, Transport phenomena 1973 (Brown'University Seminar). AIP 1973.
- Варгафтик Н.Б., Филиппов Л. И., Тарзиманов A.A., Юрчак Р. П. Теплопроводность газов и жидкостей. Из-во Комитета Стандартов. Москва. 1970.
- Голубев И.Ф., Гнездилов Н. Е. Вязкость газовых смесей. М. Из-во стандартов, 1971.
- Улыбин С.А. Вязкость многокомпонентных газовых смесей при высоких температурах. Теплофизика высоких температур, 1964, т.2, № 4.
- Saxena S.C., Tanzman A. A note on the calculation of viscosities for multi-component* gas mixtures. High temperature science, 1974, № 6.
- Francis W.E. Viscosity equation for gas mixtures. Trans. Faraday Soc., 1958,№ 54.
- Макавецкас P.A., Попов B.H., Цедерберг H.B. Экспериментальное исследование вязкости смесей’из азота и гелия. Теплофизика высоких температур- 1963, т. 1*, № 3.
- Toulokian Y.S. Viscosity of gases and gas mixtures. The TPRC data-series, 1973, v. l 1.
- Севастьянов P.M. Коэффициенты переноса газовых смесей. Труды ЦАГИ, 1979, выпуск 2002.
- Свойский В.З. Вязкость и теплопроводность смеси гелий азот при низких давлениях. Труды ЦАГИ, 1982, в.2147.
- Kestin J., Ro S.T., Wakeham W.A.. Viscosity of the binary gaseous mixture helium-nitrogen: J. Chem. Phys. 1972, v.56, № 8.
- Зыков H.A. Коэффициенты вязкости и диффузии бинарных смесей азота с одноатомными газами. Труды ЦАГИ, 1979, в.2002.
- MaitlandG.C., Smith Е.В. Critical reassessment of viscosities of 11 common gases. J. Chem. Eng. Data, 1972, v. 17,№ 2.
- Ernst M.H., Haines L.K., Dorfman J.R. The Theory of transport coefficients in moderately dense gases. Rev. Mod. Phys. 1969, v.41
- Климонтович Ю.Л. Кинетическое уравнение неидеального газа. Успехи физических наук, 1973, т.110,№ 4.
- Kestin J., Paycos Е., Sengers J.Y. On the density expansion for Viscosity in gases. Physica 1971, v.54, № 1.
- Stogrin D.E., Hirshfelder J.O. Initial pressure dependence of thermal conductivity and viscosity. J. Chem. Phys. 1959, v.31, № 6- J. Chem. Phys. 1960, v.33, № 3.
- Kim S.K., Ross J. Viscosity of moderately dense gases. J. Chem. Phys. 1965, v.42, № 1.
- Зыков H.A., Севастьянов P.M. Коэффициента переноса одноатомных газов при умеренно высоких плотностях. Ученые записки ЦАГИ, 1973, t. IV, № 6.
- Snider R.F., Curtiss C.F. Kinetic theory of moderately dense gases. Phys. Fluids, 1958, v. l,№ 2.
- Snider R.F., McCourt F.R. Kinetic theory of moderately dense gases: inverse power potensals. Phys. Fluids, 1963, v.6,№ 7.
- Baroody E.M. Focusing collision in a linear chain of atoms. Phys. Rev., 1961, v. 124, № 3.
- Baroody E.M. Classical scattering by some important repulsive potentials. Phys. Fluids 1962, v.5, № 8.
- Baroody E.M. Differential and transport cross sections for classical scattering by repulsive potensials. Phys. Fluids, 1961, v.4, № 9.
- Hoffman D. K,. Curtiss C.F. Kinetic theory of dense gases.1.l The generalized Enskog equation. Phys. Fluids, 1964, v.7, № 12.
- Hoffman D. K, Curtiss C.F. Kinetic theory of dense gases.
- Transport virial coefficients. Phys. Fluids, 1965, v.8,№ 4, p.890.
- Curtiss C.F., McElroy M.B., Hoffman D.K. The transport properties of a moderately dense Lennard-Jones gas. Int. J. Eng. Sci., 1965, v.3№ 2, pp.269−283.
- Hoffman D.K., Curtiss C.F. Kinetic theory of dense gases. V Evaluation of second transport virial coefficients. Phys. Fluids 1965, v.8,№ 5.
- Hanley H.J.M., McCarty R.D., Sengers J.V. Density dependense of experimental transport coefficients of gases. J Chem. Phys. 1969, v.50, № 2.
- Omsted K.D., Curtiss C.F. A quantum- kinetic theory of moderately dense gases. II. Coupled integral equations. J. Chem: Phys. 1975, v.62, № 10.
- Кузнецов В.М. Температурная зависимость второго вязкостного вири-алыюго коэффициента. ТВТ, 1978, т. 16, № 6.
- Hanley Ш. М, McCarty R! D., Haynes W.M. The viscosity andthermal: conductivity coefficients for dense gaseous^ and liqiud argon, krypton, xenon, nitrogen and oxygen. J. Phys. Chem. Ref. Data 1974, v.3, № 4.
- Coremans J.M.J., Beenakker J.J.M. The influence of the density on the viscosity coefficient of gases. Physica, 1960, v.26, № 3.
- Каменецкий В.P. Вязкость умеренно сжатых газов и их бинарных смесей. ПМТФ- 1974, № 5.
- Reed T.M., Gubbins K.E. Applied statistical mechanics. 1973.
- Хилл Т. Статистическая механика. М.: изд. иностр. лит., 1960.
- Raitwater J.C. Softness expansion of gaseous transport properties. II. Moderately dense gases. J.Chem. Phys. 1981, v.74, № 7, p.4130.
- Свойский В.З. Коэффициент вязкости и теплопроводности азота при давлениях до 100 МПа и температурах от 50 до 2000 К. Труды ЦАГИ, Москва 1990, вып.2439, Сборник статей, ДСП.
- Каменецкий В.Р., Киро Ж. А. О вычислении первой плотностной поправки к коэффициенту теплопроводности. Журнал физической химии, 1976, т.50, № 4, стр. 850.
- Кузнецов В.М. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва, МЭИ, 1980 г.
- Rainwater J.C. On the phase space subdivision of the second virial coefficient and its consequeces for kinetic theory.J. Chem. Phys. 1984, v.81,№l, p.495.
- Friend D.G., Rainwater J.C. Transport properties of a moderately dense gas. Chem. Phys. Letters, 1984, v. 107, № 6, p.590.
- Rainwater J.C., Friend D.G. Second viscosity and thermal conductivity viriab coefficients of gases- Extension to low reduced temperature. Physical Review A, 1987. v.36, № 8, p.4062.
- Vogel E., Holdt В., Strehlow T. The initial density dependense of the viscosity of organic vapours: cyclogexane and neopentane Physica 1988, v. 148 A, p.46−60.
- Bich E., Vogel E. Initial density dependense. В кн. Transport properties of fluids: their correlation, prediction and estimation Ed. Millat J., Dymond J.H., Nieto de Castro C.A. Gambridge University Press, 1996.
- Тимрот Д. Л. Середницкая M.A., Трактуева C.A. TBT, 1969, т.7, с. 885.
- Alder B.J., Gass D.M., Wainwright Т.Е. Studies in molecular dynamics. VIII. The transport coefficients for a hard-sphere fluid. J.Chem. Phys., 1970, v.53, № 10, p.3813.
- Dymond J.H. The interpretation of transport coefficients on the basis of the van der Waals model. I. Dense flids. Physica 1974, v.75, p. 100.
- Sandler S.I., Fiszdon J.K. On the viscosity and thermal conductivity of dense gases. Physical 979, v.95 A, p.602.
- Brokaw R.S. Approximate formulas for the viscosity and thermal conductivity of gas mixtures. J. Chem. Phys. 1958, v.29, № 2, p.391.
- Levelt-Sengers J.M.H., Klein M., Galaher J.S. AIP Handbook, 1972.
- Kao J.T.F., Kobayashi R. Viscosity of helium and nitrogen and their mixtures at low temperatures and elevated pressures. J. Chem. Phys. 1967, v.47, № 8, p.2836.
- Рычкова 3.A., Голубев И. Ф. Теплопроводность смесей гелий азот. Газовая промышленность, 1967, № 7, с. 45−47.
- Vesovic V., Wakeham W.A. The prediction of the viscosity of dense gas mixtures. Int. J. of Thermophys. 1989, v.10, № 1, p. 125.
- Vesovic V., Wakeham W.A. Fluid mixtures of high density — supercritical phase. В кн. Transport properties of flids: Their correlation, prediction and estimation. Ed. Millat J., Dymond J.H., Nieto de Castro C.A. Gambridge University Press, 1996.
- Kestin J., Wakeham W.A. Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1980, v.84, p.762.
- Mansoori G.A., Carnahan N.F., Starling K.E., Leland T.W. Jr. Equilibrium thermodynamic properties of the mixture of hard spheres. J. Chem. Phys. 1971, v.54, № 4.
- Ponce-Ramirez L. A more compact form of the equation of state for mixtures of hard spheres. Comments. J. Chem. Phys. 1980, v.72, № 10.
- Свойский В.З. Учет внутренних степеней свободы при расчете коэффициента теплопроводности газов по теории Энскога. Ученые записки ЦАГИ. 200 Г, т.32, № 3−4, стр. 105.
- Imaishi N., Kestin J., Paul R. Thermal conductivity of carbon terafluoride with argon and helium. Int J. Thermophysics 1985, v.6, № 1.
- Kestin J., Imaishi N. Thermal conductivity of sulfur hexafluoride. Int J. Thermophysics 1985, v.6, № 2.
- Woolf T.R. Functional Equation for the second virial coefficient. High Temp. High Press. 1979, v. l 1, p.499.
- Clifford А.А., Fleeter R., Kestin R., Wakeham W.A. Thermal conductivity of some mixtures of monatomic gases at room temperature and at pressures up to 15 MPa. Physica 1979, v.98 A, pp.467−490.
- Варгафтик Н.Б. Справочник по теплопроводности жидкостей и газов. М.: Энергоатомиздат, 1990.