freakpp058

114

Tf-T_w=—^ST^V'^N R_aT_w[|T[ ^cP,aPa    vScy ^

P VN,w

PvN,c ^kN

(6.20)

gdzie: p_a_vm - ciśnienie statyczne mieszaniny powietrza i par naftalenu, Pa,

R_a - indywidualna stała gazowa powietrza, 287,1 J/(kg-K) - [11]. Zależność ta upraszcza się znacznie dla przepływów zewnętrznych, dla których Pvn~ = 0

_Tf__Tw=Ąh^r^yMw_PvN^ ₍₆.21)

^cp.A vScJ M_a P_a_vn

gdzie: M_N, M_A - masy cząsteczkowe odpowiednio naftalenu (128,175) i powietrza (28,96) - [11], kg/kmol.

Wzór (6.21) jest o tyle prostszy od wzoru (6.20), że obniżenie temperatury naftalenu wskutek sublimacji zależy od badanego zagadnienia tylko poprzez wykładnik n (patrz par. 6.1.1). Zatem dla n = idem spadek temperatury powierzchni naftalenu jest funkcją tylko jej wartości. Przedstawiono to na rys. 6.2.

Rys. 6.2. Obniżenie temperatury powierzchni naftalenu na skutek sublimacji

6.3. Własności układu dyfuzyjnego naftalen-powietrze

Działania opisane wcześniej pozwolą na określenie rozkładu lub średniej wartości współczynnika wymiany masy, a co za tym idzie, liczby Stantona. Chcąc jednak przedstawić wyniki badania wymiany masy poprzez liczbę Sher-wooda (sposób niezależny od prędkości przepływu) lub skorzystać z analogii w celu przeliczenia wyników z badania wymiany masy na wymianę ciepła, należy dysponować dodatkowymi danymi. W pierwszym przypadku jest to współczynnik dyfuzji naftalenu w powietrzu, a w drugim liczba Schmidta. Historia stosowania techniki sublimacji naftalenu notuje kilkakrotną zmianę wartości tych wielkości wraz z tym, jak pojawiały się nowe wyniki badań dyfuzyjności naftalenu w powietrzu.

Wydaje się, że na największe zaufanie zasługują zależności, podane w pracy [8], oparte na analizie największej liczby dostępnych danych doświadczalnych. Mają one postać:

Djyj _A — 6,8110

(6.22)

(6.23)

gdzie:    _A - współczynnik dyfuzyjności naftalenu w powietrzu, m²/s,

Sc_{N A} - liczba Schmidta dla naftalenu w powietrzu.

Autorzy nie podają zakresu stosowalności i błędu aproksymacji podanych wzorów, ale analiza ich publikacji oraz publikacji [14] pozwala określić zakres stosowalności na około 10-50°C, a maksymalny błąd względny obliczonej wartości na ±6%.

6.4. Wytwarzanie modeli naftalenowych

Podstawowym warunkiem poprawności pomiarów wykonywanych techniką sublimacji naftalenu jest prawidłowe zaprojektowanie i wykonanie modelu naftalenowego. Zasadniczo modele naftalenowe są wykonywane technologią odlewania w formach z użyciem szkieletów [8] lub oblewania szkieletów (poprzez wielokrotne zanurzanie szkieletów w ciekłym naftalenie) - [7].

Szkielety modeli naftalenowych są wykonywane z aluminium lub innych lekkich materiałów tak, aby modele mogły być jak największe (jeśli specjalnie