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Auteur(s)
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Jean GOSSE : Professeur de Thermique en vue des applications à l’industrieConservatoire National des Arts et Métiers (CNAM)
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Lire l’articleINTRODUCTION
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 [K 480] et 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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Intégrales doubles réduites de collisionArticle inclus dans l'offre
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3. Cadre des développements théoriques
L’approche théorique de Chapman‐Enskog attaque le problème en résolvant l’équation intégro‐différentielle de Boltzmann pour la fonction de distribution moléculaire . La solution de l’équation permet d’exprimer les coefficients de transport des gaz monoatomiques en fonction de deux intégrales doubles Ω (2,2) pour la viscosité et Ω (1,1) pour la diffusion, intégrales qui traduisent la dynamique de la collision binaire des molécules.
Les intégrales de collision ont des valeurs différentes selon le choix du modèle d’interaction (potentiel 12-6 de Lennard‐Jones pour les gaz non polaires, potentiel 12‐6‐3 de Stockmayer pour les gaz polaires, cf. article Banques et bases de données en thermodynamique ) ; les tableaux 1 et 2 donnent leurs valeurs réduites Ω (1,1)* et Ω (2,2)* obtenues en rapportant Ω (1,1) et Ω (2,2) à leur valeur particulière correspondant à l’hypothèse des sphères rigides . Ces intégrales réduites de collision sont fonction de la température réduite T * = kT / ε et, pour les gaz polaires, du moment dipolaire réduit, comme il sera précisé plus loin 4...
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BIBLIOGRAPHIE
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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).
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(5) - TOULOUKIAN (Y.S.), LILEY (P.E.), SAXENA (S.C.) - Thermophysical properties of matter : Thermal conductivity. - IFI/PLENUM, vol. 3 (1970).
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(6) - NEUFELD (P.D.), JANSEN (A.R.), AZIZ (R.A.) - Empirical equations to calculate 16 of the transport collision integrals for the (12-6) potential. - J.Chem....
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