8748916188

*a 23.

PRZEGLĄD TECHNICZNY.

307

100

150

200

250

300

350

400

0,464;0,475 0,41)2 0,505.0,517 0,530

0 468 0 477 ^{A A} aaq’a *10 a r_%oo 0,473|0^48l

się. Pozorna la sprzeczność daje się łatwo wytłomaczyć tein, żo we wzorze na ciepło przegrzane

^c;» (^'1    0 y

drugi czynnik /j — t w miarę wzrostu ciśnienia spada szybciej, aniżeli c_p się podnosi, jak to łatwo sit; przekonać z wykresu i tablicy dla c,„ któro później zobaczymy.

Wracając do pierwotnego wzoru Regnaulta, przyjętego przez: i) Stowarzyszenie niemieckich fabrykantów budowy maszyn, 2) Stowarzyszenie niemieckich inżynierów i 3) Międzynarodowy Związek Stowarzyszeń dla dozoru nad kotłami parowymi, należy zaznaczyć, że na zasadzie nader starannych badań Dietericiego w Hanowerze, Lorenza w Getyndze, Lindego w Monachium, Molliera w Dreźnie usłało no, że c_t, = ciepło właściwe pary jest wielkością zmienną w zależności od temperatury i ciśnienia pary. Zależność tę wykazują wykresy na rys. 2, jak również tabl. I. Rys. 2 wykazuje wyraźnie, że ciepło właściwe pary przegrzanej waha się w dużych granicach od 0,462 do 0,604.

Tabl. I. Ciepło właściwe pary wodnej przy przegrzaniu

od t° do i,°.

v —

t-

1	2	4	6 i	8	10	12	14 i	10	18	20
99	120 |	143	1581	109	179	187	194	200	200	211

0,403: -0,462 0,478 0,515 0,462 0,475 0,502 0,463 0,474 0,495

0,530 0,560 0,597 0,514 0,532.0,552

0,635|0,677^: [0,751)1 -0,570.0,5881 0,609.0,635 0,664 0,54110,550 0,561 0,572 0,585

t, = 0,46S 0,477:0,49210,503b,5l2 0,522j0,529 0,536 0,543 10,550 0,557 481 [0,494 0,50110,512.0,52010,52610,531 0,53710,542 0,547

Wykres 2 i tabl. 1 ułożone zostały na podstawie badań, dokonanych w laboratoryum fizyki technicznej przy politechnice monachijskiej przez Lindego, Knoblaucna i Jacoba.

Wykres ten uwidocznia:

1)    wzrost ciepła właściwego wraz z ciśnieniem,

2)    początkowe zmniejszanie się ciepła właściwego w zależności od wzrostu temperatury aż do pewnego minimum, następnie stopniowy wzrost tegoż ciepła,

3)    ciepło właściwe pary nawet przy 0 atm. nie jest wielkością stałą, lecz zmienia się w zależności od temperatury.

4)    linia nasycenia wznosi się gwałtownie w miarę wzrostu ciśnienia, rozumie się, niezależnie od temperatury.

Uważałem za stosowne zastanowić się obszerniej nad temi własnościami pary wodnej z tego względu, że są one stosunkowo bardzo niedawno gruntownie zbadane, a następnie, że pozwalają one wnioskować także o zmienności innej cechy pary wodnej, dotychczas tak dobrze, jak zupełnie jeszcze niezbadanej; jest nią mianowicie sprawa przewodnictwa ciepła pary przede wszy stkiein przegrzanej. Sprawą tą zajmował się poważniej inż. W. Nusselt, próby przeprowadzali Lees i F. Weber, z których Lees znalazł dość silne zmniejszanie przewodnictwa ciepła pary przegrzanej wraz ze spadkiem temperatury, zaś F. Weber odwrotnie prawie takiż silny wzrost przewodnictwa. ciepła wraz ze spadkiem temperatury. Słusznie więc zaznaczą Nusselt w swem bardzo starannie opracowancm studyum nad wymianą ciepła w przewodach wielką niepewność co do przewodnictwa ciepła gazów. Zdaje się jednak, że i wzór Nusselta dla współczynnika przewodnictwa ciepła X =r 0,0192 (14-0,0434/) nie może być uważany za słuszny, gdyż nie uwzględnia on gęstości, zależnej nic tylko od temperatury, lecz i od ciśnienia. Przeprowadzono przeze mnie badania nad wymianą ciepła pary nasyconej i przegrzanej w naczyniach ogrzewniczych dały wyniki, któro każą wnioskować o zmienności przewodnictwa pary w zależności od stopnia przegrzania, jak również od ciśnienia, tak jak to już widzieliśmy przy cieple właściwem pary. Stąd mimowoli wniosek o możliwej wspólności tych dwu cech, a może nawet ścisłej zależności.

Miejmy nadzieję, że w najkrótszym czasie specyaliści-badacze wyświetlą tę sprawę.

Wspomnieć jeszcze należy o ważniejszych i najnowszych obsorwacyach z dziedziny ogrzewania zapomocą pary. Uważam jednak za konieczne dla uniknięcia nieporozumień przytoczyć ścisłe określenie stosowanych najczęściej spółczynników przy wymianie ciepła.

A:—spólczynnik przejścia ciepła (= Warme-Transmis-sionskoćfficient = WUrme-Durchgangskoćfficient), t. j. ilość cieplostck. przechodząca z jednego ośrodka do drugiego przez ściankę metalową lub przegrodę, na godzinę i na metr kwadratowy przy 1° C. różnicy temperatur tych ośrodków.

Ic oznacza jednak niekiedy ilość cieplostck, przechodzącą w ciągu 1 godz. przez t m² po wierzchni zetknięcia się 2-ch różnych ośrodków przy 1° C. różnicy temperatur (WUr-me-t)bergangskocłfieient).

Otóż w następstwie będę mówił o spólczynniku k wyłącznie w znaczeniu pierwszem.

X — spólczynnik przewodnictwa ciepła (Wiirme-Lei-timgskoćfficicnt), liczba cieplostck, przechodząca w ciągu 1 godz. przez blok o przekroju 1 m² i długości 1 m przy 1° C. różnicy temperatur na początku i końcu tegoż bloku.

Wymiana ciepła między parą a cieczą przez ściankę, metalową jest tom energiczniejsza, im żywsza jest cyrkula-cya cieczy w zetknięciu z powierzchnią ogrzewalną. Nie jest ona, co prawda, wprost proporcyonalna do prędkości, z jaką się ciecz porusza, lecz nieco mniejsza.

Z obserwacji Joulea i Sera można wywnioskować, że wzrost wymiany ciepła jest proporcjonalny do

^______ a_

V z prędkości cieczy = V vf

Mollier wyprowadził z badań Sera wzór:

2__

h = 3300 Vvf dla wody nie wrzącej i rur poziomych i z badań Joulea

:t_

k = 1750 VV( dla wody niewrzącoj i rur pionowych.

Z tych dwóch wzorów widzimy, że przy rurach poziomych możemy nagrzewać blizko dwa razy silniej, niż przy rurach pionowych w tychże warunkach. Powód tego zjawiska wytlomaczę później.

Hausbrand podaje na podstawie badań Jelineka

k = ]^J0U dla wody wrzącej, gdzie d=*śrcdn. w m, dług.

Vd. I

w calach.

Prędkość pary wywiera także wielki wpływ na wymianę ciepła. Wymiana ta jest najżywsza łam, gdzie para wchodzi gwałtownie, i najsłabsza, skąd para wolniej, częściowo jako woda, wychodzi.

Średnia sprawność jednostki powierzchni ogrzewalnej zmniejsza się więc wraz ze wzrostem samej powierzchni w stosunku do pierwiastków kwadratowych z powierzchni:

W= K. V H .

W- ilość ciepła, przechodzącego przez powierzchnię H w jednostkę czasu.

K — ilość ciepłu, przechodzącego w ciągu godziny przez 1 m² p. o. przy 1° C. różnicy temperatur.

Wpływ grubości ścianki metalowej zależny jest od rodzaju materyalu, od jogo przewodnictwa. Jeżeli przyjmiemy, że liczba cieplostck, przechodząca przez ściankę 1 mm grubości dla różnych metali równa się 100, to przy 10 mm grubości liczba ta zredukuje się: