新型吸收制冷工質相平衡理論與實驗研究.pdf

1、根據(jù)蒙特利爾協(xié)議書及相關修正案規(guī)定，含氫氯氟烴類物質(HCFCs)和氯氟烴類物質(CFCs)將逐漸被淘汰。氫氟烴類物質(HFCs)作為HCFCs和CFCs類制冷劑的替代物，其熱力性質的研究日益引起人們的重視。特別是1997年以后，HFCs研究對象已有了較大的進展。但HFCs在吸收式制冷系統(tǒng)中的應用研究卻比較少。本文以HFCs類制冷劑中的HFC-134a、HFC-32和HFC-23為研究重點，對它們的二元混合物的汽液相平衡(VLE)數(shù)據(jù)進

2、行實驗測量、計算和理論分析；同時對它們和吸收劑DMF的VLE數(shù)據(jù)進行實驗測量，并對溶液的非理想性進行分析。 自行研制開發(fā)了一個高精度的汽相循環(huán)VLE數(shù)據(jù)p-T-x測試系統(tǒng)。在258.15～369.15 K范圍內，其溫度測量的不確定度小于±14mK；在0～3.5 MPa壓力范圍內，測量的不確定度小于±1.465 kPa；混合物液相摩爾分數(shù)測量不確定度小于±0.001。 在較寬的溫度范圍內(307.15～369.15 K)精

3、確、系統(tǒng)地測量了吸收劑DMF的飽和蒸汽壓數(shù)據(jù)；同時建立了相應的形式簡潔的四參數(shù)蒸汽壓方程。該方程具有適用范圍廣，精度高等特點。 對二元混合制冷劑HFC-32+HFC-134a和HFC-23+HFC-134a的VLE數(shù)據(jù)進行了測量，并應用PRSV狀態(tài)方程及WS混合規(guī)則對實驗數(shù)據(jù)進行了關聯(lián)，關聯(lián)結果與實驗數(shù)據(jù)具有良好的一致性。 對以DMF為吸收劑的二元工質對HFC-134a+DMF、HFC-32+DMF和HFC-23+DMF

4、，以及三元工質對HFC-23+HFC-134a+DMF的VLE數(shù)據(jù)p-T-進行了測量，并應用：PRSV狀態(tài)方程及WS混合規(guī)則和LCVM混合規(guī)則對二元工質對的實驗數(shù)據(jù)進行了關聯(lián)，關聯(lián)結果與實驗數(shù)據(jù)具有良好的一致性。通過對活度系數(shù)γ的計算，分析了二元工質對溶液HFC-134a+DMF、HFC-32+DMF和HFC-23+DMF的非理想性。經分析可知，在溫度283.15～363.15 K范圍內，二元工質對溶液HFC-134a+DMF和HFC-

5、32+DMF是對理想溶液具有負偏差的非理想溶液，而HFC-23+DMF在溫度較低時對理想溶液具有負偏差，在溫度較高時對理想溶液具有正偏差的非理想溶液。 借助對應態(tài)原理，從推導混合物的虛擬臨界參數(shù)出發(fā)，推導得到了二元交互作用參數(shù)k<,12>表示為以溫度T為自變量的函數(shù)關系式。 針對極性較強的復雜流體，以Mie勢能函數(shù)和London色散理論為基礎，從對應態(tài)原理推導混合物的虛擬臨界參數(shù)出發(fā)，引入虛擬臨界規(guī)則的Leach分子形狀