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Auteur(s)
-
Jean GOSSE : Professeur de Thermique en vue des applications à l’industrieConservatoire National des Arts et Métiers (CNAM)
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Les trois propriétés particulières, viscosité, conductivité thermique et coefficient de diffusion de masse, sont désignées comme étant des propriétés de transport parce qu’elles sont liées au mouvement d’agitation des molécules. Les transports moléculaires de quantité de mouvement, d’énergie, d’espèce chimique sont les corollaires des forces de cohésion du fluide.
La théorie cinétique des gaz permet d’établir des formules dont l’application est valable non seulement aux faibles pressions, mais aussi jusqu’à des pressions de quelques bars, comme cela sera précisé plus loin.
En ce qui concerne la conductivité thermique, il a été nécessaire d’élaborer dans cette monographie des formules plus générales que celles actuellement disponibles de façon à représenter, pour une température quelconque, les données expérimentales d’un gaz ou d’un mélange gazeux.
Le présent texte doit être associé aux articles Viscosité Viscosité[K 480] et Effets des hautes et très hautes pressions Effets des hautes et très hautes pressions de ce traité, qui dégagent l’influence de la pression sur les propriétés de transport des gaz.
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Détermination des propriétés des gaz purs non polaires
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4. Intégrales doubles réduites de collision
La viscosité et la diffusion font intervenir respectivement les intégrales Ω (2,2)* et Ω (1,1)*. Pour les calculer, on fait une hypothèse sur le type de potentiel, 12‐6 de Lennard‐Jones (cf. article Données thermodynamiques des fluides Constantes thermodynamiques- Données thermodynamiques des fluides) pour les gaz non polaires et 12‐6‐3 de Stockmayer pour les gaz polaires.
4.1 Gaz non polaires
L’évaluation des intégrales pour le potentiel de Lennard‐Jones a été faite par de nombreux chercheurs qui ont donné leurs résultats sous forme de tables. Pour introduire les valeurs dans un ordinateur, il est préférable de disposer d’une expression analytique. Neufeld et alii ont proposé pour
:
Il est possible, de la même façon, d’approcher l’autre intégrale de collision par :
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Intégrales doubles réduites de collision
BIBLIOGRAPHIE
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(1) - CHILDS (G.E.), HANLEY (H.J.M.) - Applicability of dilute gas transport property tables to real gases. - Cryogenics 8, p. 94-97 (1968).
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(2) - HIRSCHFELDER (J.O.), CURTIS (C.F.), BIRD (R.B.) - Molecular theory of gases and liquids. - New York, 2e éd., John Wiley (1965).
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(3) - SVEHLA (R.A.) - Estimated viscosities and thermal conductivities of gases at high temperature. - NASA Technical Report R-132 (1962).
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(4) - TOULOUKIAN (Y.S.), SAXENA (S.C.), HESTERMANS (P.) - Thermophysical properties of matter : Viscosity. - IFI/PLENUM, vol. 11 (1975).
-
(5) - TOULOUKIAN (Y.S.), LILEY (P.E.), SAXENA (S.C.) - Thermophysical properties of matter : Thermal conductivity. - IFI/PLENUM, vol. 3 (1970).
-
(6) - NEUFELD (P.D.), JANSEN (A.R.), AZIZ (R.A.) - Empirical equations to calculate 16 of the transport collision integrals for the (12-6)...
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