Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Булаев Станислав Анатольевич

Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа
<
Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Булаев Станислав Анатольевич. Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа : Дис. ... канд. техн. наук : 01.04.14 : Казань, 2005 146 c. РГБ ОД, 61:05-5/3548

Содержание к диссертации

Введение

Глава I Современные методы экспериментального определения комплекса теплофизических свойств жидкостей 9

1.1 Методы теплопроводящего калориметра 9

' 1.2 Метод импульсно нагретого зонда 16

1.3 Интерференционный метод 21

1.4 Выбор метода исследования 23

Выводы 23

Глава 2 Экспериментальная установка для комплексного измерения термических и теплофизических свойств жидкостей при температурах от 173 К до 363 К и давлениях до 196 МПа 24

2.1 Модернизированная экспериментальная установка для измерения комплекса свойств в ходе одного эксперимента в интервалах давлений от 0,098 до 196 МПа и температур от 298 до 363 К 24

2.2 Экспериментальная установка для измерения комплекса свойств в интервалах давлений от 0,098 до 196 МПа и температур от 173 до 363 К 26

2.2.1 Микрокалориметр 26

2.2.2 Микрокалориметрический элемент 29

2.2.3 Стенд электрических измерений 31

2.2.4 Измерительные ячейки и запорная арматура 32

2.2.5 Система термостатирования и терморегулирования 34

2.2.6 Термостатирование в интервале температур от 173 до 363 К 35

' 2.2.6.1 Низкотемпературное термостатирование и терморегулирование в

интервале температур от 173 до 253 К 35

2.2.6.2 Термостатирование в интервале температур от 253 до 298 К 36

2.2.6.3 Термостатирование в интервале температур от 298 до 363 К 37

2.2.7 Система создания давления 38

2.2.8 Методические особенности измерения комплекса термических и теплофизических свойств 39

2.2.9 Методика комплексных измерений термических и теплофизических свойств 41

2.2.10 Расчетная формула для определения коэффициента теплового расширения и изотермической сжимаемости 42

2.2.11 Расчетная формула для определения теплоемкости 44

2.2.12 Расчетная формула для определения температуропроводности 45

2.3 Контрольные измерения 46

2.4 Оценка погрешности опытов 49

2.4.1 Расчет погрешности измерения коэффициента теплового расширения 52

2.4.2 Расчет погрешности измерения коэффициента изотермической сжимаемости 5 3

2.4.3 Расчет погрешности измерения теплоемкости по одноканальной схеме измерения 55

2.4.4 Расчет погрешности измерения температуропроводности 55

2.5 Результаты оценки погрешностей измерения 56

Выводы 61

Глава 3 Результаты измерения комплекса теплофизических и термических свойств жидких органических соединений 63

3.1 Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов 63

3.1.1 Теплоемкость непредельных углеводородов 65

3.1.2 Температуропроводность непредельных углеводородов 70

3.1.3 Коэффициент теплового расширения жидких органических

соединений 74

3.1.4 Коэффициент изотермической сжимаемости жидких органических соединений 78

3.2 Теплофизические, термические свойства полиэтиленгликолей и их смесей. 82

3.2.1 Моноэтиленгликоль 84

3.2.1.1 Теплоемкость и температуропроводность 84

3.2.1.2 Коэффициенты теплового расширения и изотермической сжимаемости. 87

3.2.2 Температуропроводность полиэтиленгликолей 89

3.3.1 Теплофизические свойства смесей полиэтиленгликолей 92

3.3.2 Теплоемкость и температуропроводность 92

Выводы. 97

Глава 4. Методы расчета теплоемкости и температуропроводности жидких органических соединений 99

4.1 Методы расчета теплоемкости и температуропроводности жидкостей

и обобщение экспериментальных данных 99

4.1.1 Методы расчета теплоемкости и температуропроводности,

основанные на модельных представлениях и методах подобия 101

4.1.1.1 Теплоемкость непредельных углеводородов. 101

4.1.2 Зависимость теплоемкости и температуропроводности от

молекулярной рефракции 104

4.2 Энтропийный метод 107

Выводы 111

Заключение 112

Литература

Введение к работе

Постоянно расширяющийся диапазон параметров технологических процессов, внедрение автоматизированных систем управления требует знания комплекса теплофизических, переносных и термических свойств веществ в широких пределах изменения температур и давлений.

Номенклатура жидких органических соединений, применяемых в химической, нефтехимической промышленности, в последние годы значительно возросла.

Несовершенство наших знаний о природе реальных жидкостей до настоящего времени является непреодолимым препятствием по пути построения теории процессов переноса и не позволяет с приемлемой точностью прогнозировать свойства веществ. Значительная часть вышеперечисленных свойств рассматриваются на основе эмпирических или полуэмпирических методов, которые приводят к значительным расхождениям с опытными данными и, как правило, ограничены интервалами изменения параметров состояния или группой жидкостей.

В этих условиях наиболее надежным источником информации остается
экспериментальный путь определения термических и теплофизических
свойств жидкостей. Методы исследования за последние годы претерпели
существенные изменения. Среди них выделяются работы, в которых
используется комплексный подход к определению свойств, основанного на
решении дифференциального уравнения теплопроводности,

устанавливающего связь между временными и пространственными изменениями температуры. На место традиционным стационарным методам приходят нестационарные, позволяющие определять в ходе одного эксперимента как термические, так и теплофизические свойства жидких органических соединений в широкой области изменения параметров состояния.

В свете сказанного определена основная цель работы: создание установок для прецизионных комплексных измерений термических, теплофизических и переносных свойств жидких органических соединений в широком интервале изменения параметров состояния и разработка теоретически обоснованных методов обобщения полученных опытных данных, методов расчета и прогнозирования.

При решении указанной проблемы рассмотрены следующие задачи:

  1. Обзор современных методов исследования комплекса теплофизических свойств;

  2. Разработка и создание экспериментальных установок реализующих метод Тиана-Кальве, с автоматизированной системой измерения, управления и обработки первичных экспериментальных данных на базе персонального компьютера;

  3. Экспериментальное исследование коэффициентов теплового расширения aP=f(P, Т) и изотермической сжимаемости Pr=f(P> "D, теплоемкости Cp=f(P, Т) и температуропроводности a=f(P, Т) жидких органических соединений при давлениях от 0,098 МПа до 196 МПа и температурах от 253 К до 363 К.

  4. Установление закономерностей изменения коэффициента теплового расширения и изотермической сжимаемости, теплоемкости и температуропроводности исследованных жидкостей и смесей в зависимости от температуры и давления.

  5. Разработка методов расчета и прогнозирования удельной теплоемкости при постоянном давлении и температуропроводности жидкостей по молекулярным и структурным характеристикам в широкой области изменения параметров состояния.

Диссертация состоит из 4 глав и приложения. В первой главе приведен обзор существующих методов экспериментального определения комплекса

8 термических и теплофизических свойств. На основе данного анализа сделан выбор метода исследования.

Во второй главе дано описание экспериментальной установки,
реализующей метод теплопроводящего калориметра, рассмотрена методика и
техника измерения коэффициентов теплового расширения ар и
изотермической сжимаемости Рт, теплоемкости Ср и

температуропроводности а в широкой области изменения параметров состояния.

В третьей главе представлены результаты экспериментального исследования коэффициентов теплового расширения ар и изотермической сжимаемости Рт, теплоемкости Ср и температуропроводности а в интервале температур 264 -г 363 К и давлений 0,098 ч- 196 МПа различных гомологических рядов жидкостей и их смесей. Проанализированы закономерности изменения ар, Рт, Ср и а в пределах каждого ряда.

В четвертой главе рассмотрены существующие методы расчета теплоемкости и температуропроводности. Проведен анализ на возможность их использования при прогнозировании данных свойств исследованных жидкостей.

На основе проведенных экспериментальных исследований предложены обобщенные зависимости и методы расчета теплоемкости и температуропроводности.

Работа выполнена на кафедре "Вакуумная техника электрофизических установок" Казанского государственного технологического университета.

Автор выражает свою благодарность научному руководителю, доктору технических наук, профессору Габдльнуру Хабибрахмановичу Мухамедзянову за постоянное внимание и помощь при выполнении работы, кандидату технических наук, доценту Зуфару Ибрагимовичу Зарипову за оказанное содействие и консультации.

Метод импульсно нагретого зонда

Этот метод используется для исследования теплофизических свойств жидкостей. Он основан на одновременном нагреве и измерении температуры малоинерционного зонда, погруженного в исследуемую среду, разогреваемого импульсом электрического тока. Тепловое возмущение источника распространяется в среде, сохраняя осевую симметрию и радиальную (цилиндрическую) одномерность.

Большим преимуществом метода импульсно - нагретой проволоки является то, что за время измерения, тепловая волна от зонда проникает в среду на очень маленькую глубину. Если эта глубина меньше длины свободного пробега фотона, то зондируется прозрачная среда и получаемые значения )іиа можно отождествлять с молекулярными значениями.

Для измерения теплопроводности и температуропроводности органических жидкостей создана экспериментальная установка [13]. На предложенную методику измерения получено авторское свидетельство [14], в котором приводится схема измерений с описанием принципа ее работы.

Основные узлы установки (измерительная ячейка, автоклав, системы термостатирования, система поддержания давления) позволяют проводить измерения по линии насыщения при температурах до 500 К (жидкостной термостат) и до 600 К (воздушный термостат) при давлениях до 30 МПа. Универсальная мостовая схема позволяет проводить измерения Л и а, как в абсолютном, так и в относительном вариантах.

Автоклав, изготовленный из нержавеющей стали 12Х18Ш0Т, служит для размещения измерительной ячейки и исследуемой жидкости. На наружную поверхность автоклава напрессован медный блок, который служит для выравнивания температурных колебаний по высоте автоклава. Электроввод внутри автоклава выполнен из магнезиального кабеля с медными жилами. Сильфонный кожух одновременно играет роль носителя исследуемой органической жидкости, а также передает давление от рабочей жидкости пресса к исследуемой жидкости через штуцер. Объем исследуемого вещества составляет 1-2 см3. Вся данная конструкция помещается в термостат.

В качестве зонда используется платиновая нить диаметром 5 мкм. Длина датчиков в экспериментах составляет 39,2 - 40,5 мм. Для разогрева датчика применяется мостовая схема [14], где датчик включается в одно из плеч моста. Питание мостовой схемы осуществляется от источника постоянного тока - кислотного аккумулятора.

Полезным приемом, облегчающим процедуру измерений и значительно повышающим их чувствительность и точность, является использование компенсационной схемы. Работа устройства основана на измерении и запоминании дискретных значений амплитуды импульса через известные временные интервалы, характеризующие разбаланс моста, в связи с изменением сопротивления нагревательной нити - зонда.

При измерении а по компенсационной схеме отпадает необходимость во введении поправок, за исключением учета изменения длины нити от температуры.

Основное преимущество метода - полученные данные не искажены радиационной составляющей. К недостатку следует отнести невозможность проведения измерения теплофизических свойств электропроводящих жидкостей и определение в эксперименте только одного свойства. Исследование другого свойства требует перенастройки системы измерения.

Метод импульсно нагретой проволоки в дальнейшем применен в работе [15] для измерения А и а предельных углеводородов СпН2п+2 с п=5-И0 в интервале изменения температур от -20 до 70 С при атмосферном давлении.

В отличие от работы [13], продолжительность греющих импульсов возрастает на порядок и в течении одного эксперимента возможно измерение нескольких свойств (с использованием градуировки). Погрешность измерений, по оценкам авторов, составляет 0,14% для теплопроводности и 1,8% для температуропроводности. Широкое развитие для исследования теплофизических свойств веществ находит метод регулярного режима третьего рода, теория и практическая реализация которого представлена в монографии Л.П. Филиппова [16] и работах [17, 18].

Метод основан на периодическом нагреве в исследуемой среде малоинерционных металлических зондов. Тонкая платиновая проволока, нагревается током звуковой частоты, радиотехническим способом измеряется амплитуда и фаза колебаний температуры проволоки.

Важная особенность метода периодического нагрева связана с малой глубиной проникновения температурной волны в жидкость на частотах в десятки-сотни герц, оптимальных для данной установки. Следствием этого является пренебрежимо малая доля конвективного перемешивания среды, возможность произвольной ориентации зонда в ячейке с жидкостью. Температурой отнесения результатов измерения служит температура зонда. В работе показано, что в этих условиях вклад радиационного переноса тепла в измеряемую данным методом теплопроводность пренебрежимо мал.

Экспериментальная установка для измерения комплекса свойств в интервалах давлений от 0,098 до 196 МПа и температур от 173 до 363 К

Для комплексного исследования термических, калорических и переносных свойств жидкостей в широком диапазоне изменения состояния была создана экспериментальная установка [28], реализующая метод теплопровода-щего калориметра типа Кальве. Конструктивные особенности микрокалориметра этой установки позволяют проводить измерения как в отрицательных, так и положительных температурных диапазонах. Общий вид установки представлен на рисунке 2.2.

Основным узлом установки является калориметр (рис.2.3), который состоит из массивного алюминиевого блока dHap=180 мм, L= 270 мм., в центре которого выточено коническое отверстие, где расположен микрокалориметрический элемент. Выбор алюминия в качестве материала блока и микрокалориметрического элемента обусловлен тем, что он обладает высокой теплопроводностью и относительно низкой теплоемкостью. С торцов блок закрыт двумя алюминиевыми усеченными конусами для выравнивания теплового потока.

На боковой поверхности алюминиевого блока 1 нарезаны канавки, в которые уложен изолированный нагреватель 3 сопротивлением 33 Ом. Для охлаждения и поддержания постоянной температуры используется криостат 4 проточного типа, выполненный с микрокалориметром как единое целое. В корпусе блока высверлено отверстие, в котором располагается платиновый термометр сопротивления 7, измеряющий абсолютную температуру эксперимента с точностью ± 0.01 К. Для контроля градиента температур по высоте блока, на его боковой поверхности находятся медь-константановые термопары.

Алюминиевый блок с конусами и тепловыми экранами 11 помещен в вакуумную камеру 12, в которой поддерживается разряжение 10 3 Па. Предложенная система термостатирования и большая масса алюминиевого блока позволяет поддерживать температуру в процессе эксперимента с точностью ±0,01 К.

Микрокалориметрический элемент состоит из цилиндрической ячейки и неподвижного патрона с дифференциальной термоэлектрической батареей.

Особое внимание уделяется изготовлению, сборке и соединению термоэлектрических батарей для обеспечения максимальной чувствительности микрокалориметрического элемента. Последнее в большей степени зависит от тщательности термостатирования, от обеспечения и поддержания однородного температурного поля в процессе проведения эксперимента. В этих условиях микрокалориметр работает по нулевому методу с применением эффекта Пельтье, а термоэлектрическая батарея - суммирует тепловой поток, исходящий от ячейки.

В качестве датчика теплового потока применена многоспайная хромель-копелевая дифференциальная термопара с горизонтальным способом монтажа. Сечения термопар, их общее сопротивление определены по методике [1].

Внутренние спаи термопар приклеены к боковой поверхности алюминиевого кольца. В этой последовательности вокруг гильзы равномерно расположены и остальные двадцать звездообразных слоев дифференциальных термопар, охватывающие всю ее боковую поверхность.

Для измерения тепловых потоков со дна ячейки используется дополнительная группа термопар. В итоге, в общую дифференциальную схему включены 450 спаев термопар.

Для обеспечения жесткости термоэлектрической батареи между кольцами установлены текстолитовые пластинки. После окончания сборки батарея по плотной посадке вставляется в конус 8. Концы термопар каждого слоя сварены под слоем флюса.

Конструктивно микрокалориметрический элемент (рис.2.4) представляет собой конический алюминиевый стакан 8, с коаксиально расположенной алюминиевой гильзой 5 с внутренним диаметром 19,2 мм. Верхняя часть гильзы 5 закреплена в кольце 1 и вставлена во втулку 2. В нее ввинчены две шпильки 9 длиной 80 мм. Наружная поверхность гильзы 5 изолирована окисной пленкой толщиной 0,02 мм. На шпильки надето алюминиевое кольцо высотой 3 мм, покрытое окисной пленкой. На кольцо 3 уложена 20 спайная дифференциальная термопара 4, изготовленная из хромеле-вой и константановой проволоки диаметром соответственно 0,5 и 0,35 мм. Надежная изоляция создается оксидной пленкой толщиной 20 мкм, которой покрыты все детали.

Методические особенности измерения комплекса термических и теплофизических свойств

Сущность методов измерения заключается в косвенном определении теплофизических свойств по значениям тепловых потоков, которые исходят от ячеек и действуют на термоэлектрические батареи, расположенные в микрокалориметрических элементах. При измерениях комплекса теплофизических свойств (Ср, а) тепловой поток создается за счет поверхностного нагрева термоэлектрической батареи эффектом Пельтье, при измерениях термических свойств (ар и (Зт ) - давлением, приложенным к исследуемой жидкости.

Весь цикл измерения условно можно разделить на 3 стадии [34] (Рис.2.9).

Термограммы Н- бутилового спирта при температуре Т=323,15К соответственно для 1, 2 и 3 стадий экспериментального исследования.

1. Процесс создания давления, сопровождающийся выделением тепла. Эта стадия использована в работах [7, 35, 36] и исключена в [3, 8, 27], так как в момент создания давления измерительная ячейка находится в специальном термостатирующем блоке вне калориметра.

2. Затухание теплового возмущения после создания давления на стационарном участке. Вторая стадия применена в работах [3, 8, 27] для измерения теплоемкости и температуропроводности. Процесс измерения состоит из последовательно протекающих процессов нагрева и охлаждения измерительной ячейки с одновременным измерением сигнала термобатареи.

3. Процесс сброса давления сопровождается оттоком теплоты. Эта стадия применена для определения термических и калорических свойств с использованием одной измерительной ячейки постоянного объема.

Измерительная ячейка тщательно промывается, помещается в микрокалориметрический элемент. Затем подключается к системе заполнения и создания давления. Заполнение ячейки исследуемой жидкостью производится путем ее вакууммирования с последующим напуском исследуемой жидкости. Далее жидкость в ячейке дегазируется под вакуумом.

Все измерения проводятся после достижения стационарного режима. Время выхода на стационарный режим находится в пределах от 2 до 6 часов.

Перед измерением, с помощью управляющей программы, задаются установочные параметры эксперимента: длительность эксперимента, время включения и отключения нагрева и время задержки. Перед началом измерения производится контроль экспериментального нуля. Если дрейф нуля не превышает 10-20 мкВ в течение 40 минут, запускается управляющая программа.

В процессе измерения ячейка, заполненная исследуемой жидкостью, отсекается от системы давления вентилем 4 (рис.2.8). После создания избыточного давления в процессе эксперимента вентиль системы давления 4 открывается, в ячейке происходит сжатие исследуемой жидкости и изменение температуры. Последнее регистрируется дифференциальной термобатарей, включенной в измерительную схему. Процесс выравнивания температуры жидкости в ячейке контролируется показаниями термобатарей. Далее определяется площадь термограммы, соответствующая полученному тепловому потоку от ячейки. Измерения теплофизических свойств проводится после выравнивания теплового возмущения и стабилизации экспериментального нуля.

Процесс измерения Ср и а состоит из следующих последовательно протекающих операций: нагрева и охлаждения измерительной ячейки с одновременной регистрацией сигнала дифференциальных термопар; циклического опроса АЦП следящего типа, который преобразует усиленный сигнал рассогласования, поступающего с мостовой схемы.

Каждое значение является средним из 10 снимаемых величин в данный момент времени. В ходе опыта происходит накопление массива экспериментальных точек, которые записываются в файл данных.

После выполнения измерения программа переходит к обработке результатов. В профамме предусматривается вычисление площади термофаммы, соответствующей тепловому потоку от ячейки. В процессе измерения и обработки информация отображается на экране монитора в удобной для оператора форме.

Далее по завершению измерения теплофизических свойств производится сброс давления и регистрация протекающих тепловых процессов, с последующим расчетом термических свойств.

Расчетная формула для определения коэффициента теплового расширения и изотермической сжимаемости.

Необходимо отметить, что максимальный перепад температуры в исследуемой жидкости определяется из термограммы по максимальному изменению термо э.д.с. (АТ АЕтах).

В случае мгновенного выделения тепла, имеющего место в момент подачи и сброса давления, перепад температуры AT можно определить по формуле [37]: количество тепла, выделяемое источником тепла в импульсе; Ср, р, а - теплоемкость, плотность и температуропроводность исследуемой жидкости; L- длина линейного источника; Г - расстояние от источника тепла до исследуемой точки; т - время.

Расчет коэффициента теплового расширения по (2.4) и коэффициента изотермической сжимаемости по (2.5) требует проведения калибровочных опытов по рекомендациям [1] для установления чувствительности термобатареи. Объем измерительной ячейки при атмосферном давлении и температуре 293 К определяется тарировкой по эталонной жидкости (воде). Влияние температуры и давления на объем ячейки учитывается соответствующими поправками (2.2) и (2.3). Значения кУС, АР, Т, входящие в (2.4, 2.5) измеряются в эксперименте и рассчитываются из полученных термограмм (F, AT).

Температуропроводность непредельных углеводородов

Результаты экспериментальных исследований коэффициентов теплового расширения ap=f(P, Т) гептена-1, нонена-1, децена-1 и тетрадецена-1 интервале изменения температур от 298 К до 363 К и давлений от 0,098 МПа до 196 МПа приведены в виде графиков на рисунках 3.1.22-3.1.29 и в таблицах П1.3 приложения. Значения осР при атмосферном давлении получены дифференцированием изобар плотности при Р=0,098 МПа, измеренных пикномет-рическим методом с погрешностью менее 0,1%.

В таблице 3.1.5 представлены сравнения полученных данных с результатами исследований других авторов [46, 52, 55]. В работе [46] коэффициенты теплового расширения определены дифференцированием уравнений состояния, полученного на основе P-V данных. Расхождения менее 2% получены при температурах 323 К и 363 К и давлениях 49 МПа. Максимальные отклонения замечены при Т=298 К и давлении 49 МПа, которые составили 7,65%. Значения коэффициентов теплового расширения, вычисленных на основе акустических измерений практически совпали с нашими результатами. Максимальные отклонения достигают

Из таблицы 3.1.5 следует, что результаты наших исследований показали наименьшее отклонения от данных [55] во всем интервале изменения температур при давлении 147 МПа. Расхождения достигают 4%, по мере понижения давления.

Экспериментальные данные по ap=f(P, Т), полученные в широкой области изменения параметров состояния, позволяют дать оценку 280 300 320 340

Следует отметить, что характерным для всех исследованных жидкостей является пересечение изотерм ар, причем точка пересечения изотерм сдвигается в область более низких давлений с увеличением числа атомов углерода п в молекуле.

Изменение коэффициента теплового расширения в зависимости от температуры носит различный характер (рис. 3.1.23, 3.1.25, 3.1.27, 3.1.29). До давления, соответствующего точке пересечения изотерм, с увеличением температуры ар увеличивается, далее - уменьшается. Подобное уже отмечалось для н-гексана в работах [35, 36], а в [55] - для бромзамещенных предельных углеводородов и непредельных углеводородов.

Зависимости коэффициентов теплового расширения от давления для исследованных жидкостей приведены на рисунках 3.1.22, 3.1.24, 3.1.26, 3.1.28. С повышением давления во всем интервале изменения температур ар уменьшаются.

На рисунках 3.1.30-3.1.37 и в таблице П1.3 представлены экспериментальные зависимости коэффициента изотермической сжимаемости Рт исследованных непредельных углеводородов от давления и температур.

Установлено, что во всем интервале изменения параметров с увеличением температуры Рт увеличивается. Влияние температуры ослабевает с повышением давления и увеличением числа атомов углерода п. Интенсивность изменения рт с понижением температуры и увеличением молекулярной массы уменьшается. Значения Рт при атмосферном давлении были получены авторами расчетным путем через значения ар, р, Ср и скорость звука по известным термодинамическим соотношениям [51]. Погрешность расчета не превышает ±2 %.

Сравнение экспериментальных данных по коэффициенту изотермической сжимаемости приведено в таблице 3.1.8.

Согласие в пределах погрешности эксперимента в интервале изменения температур 298-363 К и давлений от 0,098 до 49 МПа наблюдается по гепте-ну-1 с данными [47], а при давлениях Р 49 МПа с данными [7].

Для децена-1 при температурах Т=298-363 К результаты наших измерений удовлетворительно согласуются со значениями [64]. Отклонения в среднем составляют ±2,6 %. Несколько завышены значения Рт [7] при температуре 298 К.

На рисунках 3.1.31, 3.1.33, 3.1.35, 3.1.37 приведены результаты измерения коэффициентов изотермической сжимаемости исследованных углеводородов в зависимости от температуры при различных давлениях. Во всем интервале изменения параметров с увеличением температуры Рт увеличивается. Влияние температуры ослабевает с повышением давления и увеличением числа атомов углерода п.

Похожие диссертации на Термические и теплофизические свойства непредельных углеводородов, полиэтиленгликолей и их смесей при температурах от 253 до 363 К и давлениях от 0,098 до 196 МПа