Исследование процессов переноса в диссоциированных парах щелочных металлов

• Автор: Яргин, Вадим сергеевич
• Шифр специальности: 05.14.05
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 1982
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 290 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
стр
Введение
Глава I. Современное состояние экспериментальных и теоретических исследований процессов переноса в парах щелочных металлов.
1. Основные направления развития теории процессов переноса в диссоциирующихгазовых средах
2. Обзор экспериментальных исследований процеооов переноса щелочных металлов в газовой фазе .

3. Теоретические расчеты коэффициентов переноса

паров щелочных металлов .

4. Сравнение результатов экспериментальных исследований и теоретических расчетов . .

5. Основные задачи исследования процеосов переноса в парах щелочных металлов .

Глава П. Экспериментальное исследование вязкости паров

щелочных металлов
1. Выбор метода экспериментального иооледования . .
2. Проведение опытов и полученные результаты
3. Оценка погрешности экспериментальных данных . Глава Ш. Теория процессов переноса в диссоциированных га
зах при малости концентрации одной компоненты
1. Вязкость сильно диссоциированного газа
X I. .
2. Теплопроводность сильно диссоциированного газа
кого газа
4. Процесса переноса и пара галечных .огааалоз.
Глава Обобщение экспорллспалвл данных вс вязкости п теплопроводности.Закономерности процессов
переноса в пара щелочных металлов
1. Метод обобщения эксяоршлеиталышх данных.
2. Результаты обобщения оксперпмонтатыпы данных
по вязкости н теплопроводности .
2.1. Рубидии
2.2. Калий
2.3. Натрии
2.4. Цезий
3. Выводы из совместного рассмотрения результатов экспериментальных исследований вязкости и теплопроводности
4. Сечения столкновений атомов водорода
5. Закономерность изменения сечений столкновений в ряду щелочных металлов. Сечения столкновений в парах лития.
Глава У. Расчет сечений столкновений атомов лития
1. Квантовалсханические методы нечета молекул
2. Обзор результатов квантовомеханпческих расчетов молекулы лития
3. Сечения столкновений атомов лития.
4. Особенности взаимодействия атомов щелочных металлов .
5. Расчеты взаимодействия атсммслекула
4.
Глава П. Обобщающие уравнения и таблицы коэффициентов переноса щелочных металлов в газовой фазе .
1. Рекомендуемые величины сечений столкновений
атомов
2. Расчетные уравнения для коэффициентов вязкости
и теплопроводности
3. Таблицы коэффициентов переноса. Погрешности табличных величин
Заключение
Литература


В измеряемые величины вносились поправки на молекулярное скольжение и сжимаемость пара под грузом. Первая достигала % измеряемой величины в опытах с парами натрия и % - в случае калия. Вторая поправка была не менее существенна. Она достигала % в опытах с калием и превышала % в опытах о натрием. Другие поправки значительно уступали по величине этим двум. Так, поправка на термическое расширение груза, не превышала 1,5%, поправка на начальный участок - 0,1% на неоднородность температурного поля ~ 0,5%. Суммарная поправка в опытах с натрием достигала %, в опытах с калием - %; то есть была весьма велим. Сами поправки могли быть рассчитаны лишь с некоторым приближением. В частности, поправка на сжимаемость вносилась при предположении, что давление под поршнем постоянно. Опытам с парами щелочных металлов предшествовали измерения вязкости аргона и гелия. Расхождение с литературными данными не превышало 5%. На ) и ~ Ю бар (К). Обработка экспериментальных данных проводилась с использова-; ниєм сложной итерационной процедуры. По оценке авторов погреш-5 нооть экспериментальных данных равна ? В работе установлена зависимость вязкости паров натрия и калия от давления, причем, эффект давления - отрицательный: вязкость на линии насыщения при Т = К меньше вязкости атомной компоненты на 1Ъ% (калий) и Т7%> (натрий). Результаты опытов с парами калия показаны на рис. Экспериментальные данные приведены в [] . Результаты обработки и усреднения описаны в главе 4, установка и особенности методики - в главе 2. Д.Ли и Ч. Бонилла []. Для паров натрім получены 4 экспериментальных точки при р = I бар. Т=1Г К). Т=0- Кир« 0,5-2 бар. Т=0~ Кир« 0,4-5 бар. Измерения проводились методом спирального капилляра. Его внутренний диаметр 0, мм, длина - мм. Давления на входе в капилляр и выходе из него задавались через промежуточный газ - аргон. Разность этих давлений измерялась дифференциаль-. Абсолютное давление на выходе из капилляра измерялось ртутным манометром. Время сбора конденсата определялось как интервал между двумя падениями напряжения в момент прохождения уровня жидкого металла фиксированных контактов. Вязкость пара вычислялась по форлуле Пуазейля с учетом изменения плотности пара вдоль капилляра. A . Z . Г. < X/ f-0. X / Р'0. Рас. Обозначения : изобары по [] р-0. U ? Диаметр и длина капилляра определялись на основании опытов с вязкостью аргона. Ъ - диаметр средней линии спирали. Опыты с паром цезия проводились на двух капиллярах. Первый (из нержавеющей стали) имел диаметр 0,2 мм и был использован для измерений при атмосферном давлении при Т = 0- К. Второй (из сплава Хейнес-) был использован для измерений при Р = 0,4-5 бар и Т *= К. Еязкости паров рубидия, калия и натрия были измерены с помощью третьего капилляра, изготовленного также из сплава Хейнес- и имевшего длину мм и с/ = 0, мм. Таблиц экспериментальных данных авторы не приводят. Они даны точками на графиках зависимости ? Т,р). Отсутствуют также оценки погрешности результатов. Согласно данным Д. Ли и Ч. Бониллы, вязкость паров калия и рубидия уменьшает-ся с ростом давления. Результаты опытов с парами калия показаны на рис. Вязкость пара цезия при более высоких температурах (Т ? К для Р = 0,4-3 бара) увеличивается с повышением давления, а при более . Р ^ 4 бара при Т ^ 1X К эффект давления отрицателен (см. I.2). Таким образом, хотя большая часть экспериментов свидетельствовала об отрицательном эффекте давления в вязкости, этот вывод ставился под сомнение результатами опытов с парами цезия, большими поправками, вносимыми в результаты измерений, и расхождениями в величине эффекта давления, по данным различных авторов. Результаты этих работ не сразу вошли в практику. Рис. Коэффициенты вязкости уменьшаются с ростом давления во всем исследованном интервале температур и давлений; однако величина эффекта замет-' но (Солее чем в 1,5 раза) меньше, чем по данным Стефанова [] . Исследования теплопроводности паров щелочных металлов, . Таблица 1. Тимрот Д. Тоцкий Е. Варгафтик Н. Вощинин'A. Заркова Л. Стефанов Б. Бриггс Д. Ли К. Бонилла Ч. Тимрот Д. Махров В. Тетерина И. Варгафтик Н. Б. Керженцев В.