Авторы

О теплопроводности дифторметана (HFC–32) в состоянии разреженного газа*

УДК 536.2

О теплопроводности дифторметана (HFC–32) в состоянии разреженного газа*

Цветков О. Б., Лаптев Ю. А.

Аннотация
Проведены измерения теплопроводности дифторметана (HFC–32) в диапазоне температур 296,93–366,07 К при давлениях, близких к атмосферному. Реализован метод коаксиальных цилиндров в стационарном режиме. Образец исследованного HFC–32 содержал не менее 98,5 % основного продукта. Погрешность эксперимента по нашим оценкам ±(2,5–3) %. Аттестация стенда проведена по образцовым веществам: толуолу, аргону и хладагенту R22. Погрешность аппроксимации опытных значений теплопроводности ±1 % и не превышает погрешности эксперимента. Рассмотрены эффективные способы оценки коэффициентов переноса HFC–32, основанные на классическом и квазиклассичесском описании одноатомных и многоатомных газов Эйкеном, Мейсоном и Мончиком. Использован модельный потенциал Леннард–Джонса. Показаны особенности оценок коэффициента молекулярной диффузии для полярных газов. Анализируются погрешности расчетных значений.

Ключевые слова: теплопроводность, вязкость, HFC-32, разреженный газ, коаксиальные цилиндры, процессы переноса, кинетическая теория, потенциал межмолекулярного взаимодействия, полярный газ.

Список литературы

1. Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. Холодильные агенты в рамках Монреальского протокола // Холодильная техника. 2013. № 3. С. 58-60;

2. Бараненко А.В. Холод в глобальном мире // Холодильная техника. 2013. № 3. С. 4–9.

3. Sifner O. Syrvey of experimental data of thermophysical properties for difluoromethane HFC-32// Proc. 13th Symposium on Thermophysical Properties, June 22-27, 1997, Boulder, Colorado, USA.

4. Цветков О.Б, Лаптев Ю.А. Исследование теплопроводности газообразных безхлорных хладагентов методом коаксиальных цилиндров // Низкотемпературные и пищевые технологии в XXI веке: материалы 6-й МНТК, 13–15 ноября 2013 г. – СПб.: НИУ ИТМО, 2013. – С. 293–297.

5. Tanaka Y., Matsua S., Taya S. Gaseous thermal conductivity of difluoromethane (HFC-32), penafluoroethane (HFC-125) and their mixtures// Proc. 12th Symposium on Thermophysical Properties, 12-24 June, 1994, USA. – Boulder, 1994.

6. Geller V.Z., Paulaitis M.E. Thermal conductivity of difluoromethane (HFC-32) in the supercritical region // Prepr. 12th Symposium on Thermophysical Properties, Boulder, USA, 1994.

7. Gross U., Song Y.W. Thermal conductivities of new refrigerants R125 and R32 measured by the transient hot-wire method // Proc. 12th Symposium on thermophysical properties, 12-24 June 1994, USA, Boulder, 1994.

8. Le Neindre B., Garrabos Y. Measurements of the thermal conductivity of HFC-32 (difluoromethane) in the temperature range from 300 to 465 K at pressures up to 50 MPa// Int. J. Thermophys. 2001. Vol. 22, N 3. P. 701-722.

9. Ферцигер Д., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах. – М.: Мир, 1976. – 554 с.

10. Гиршфельдер Д., Кертис С., Берд Р. Молекулярная теория газов и жидкостей. – М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1961. 930 с.

11. Lisal M., Watanabe K. Vacek V. Calculation of second virial coefficients and gaseous viscosities HFC-32 (CH2F2), HFC-23 (CHF3), and HCFC-22 (CHClF2) // Int. J. Thermophysics. 1996. Vol. 17, № 6. P. 1269-1280.

12. Huber M.L., Frend D.G., Ely J.E. Prediction of the thermal conductivity of refrigerants and refrigerant mixtures // Fluid Phase Equilibria. 1992. Vol. 80. P. 249-261.

13. McLinden M.O., Klein S.A. Perkins R.A. An extended corresponding states model for the thermal conductivity of refrigerants and refrigerant mixtures // Int. J. Refrigeration. 2000. Vol. 23. P. 43-63.

14. Viscosities of HFC-32 and HFC-32/Lubricant mixtures / V.Z. Geller, M.E. Paulaitis, D.B. Bivens, A. Yokozeki // Int. J. Thermophysics.1996.Vol. 17, N 1.

15. Kestin J., Ro S.T., Wakeham W.A. An extended low of corresponding states for equilibrium and transport properties of the noble gases // Physica. 1972. Vol. 58, N 1. P. 165-211.

16. Mason E.A., Monchik L. Heat conductivity of polyatomic and polar gases // J. Chem. Phys. 1962. Vol. 36. P. 1622-1639.

17. Алтунин В.В. Теплофизические свойства двуокиси углерода. – М.: Изд-во стандартов, 1975. 546 с.

18. Цветков О.Б. Теплопроводность холодильных агентов. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. 220 с.

19. Вассерман О.А., Фоминьский Д.В. Термодинамiцнi властивостi альтернативних холодоагентiв R32 i R125// Одеськiи нацiон. морськоi унiверситет. – Oдеса, 2002. C. 257.

20. Sriwastava B.N., Das Gupta A. Thermal conductivity of gaseous ammonia at dufferent temperatures // Physics of Fluids. 1966. Vol. 9, No 4.

Читать статью полностью