狀態(tài)方程混合規(guī)則及混合制冷劑相平衡研究.pdf

1、HCFCs是蒸汽壓縮制冷的重要制冷劑，由于要破壞大氣環(huán)境，它們已經(jīng)或即將被禁止使用。研究者發(fā)現(xiàn)它們的純質(zhì)替代制冷劑幾乎不存在，因此迄今為止它們的替代制冷劑大多為混合工質(zhì)。含R161的混合工質(zhì)由于其具有良好的環(huán)境性能、熱工性能、安全性等，使得他們有希望成為HCFCs的替代制冷劑。 混合工質(zhì)的熱力學(xué)性質(zhì)是混合工質(zhì)能否被加以利用的關(guān)鍵。利用狀態(tài)方程描述流體混合物性質(zhì)被認(rèn)為是一種有效的途徑，其描述的精確性很大程度上取決于所采用的混合規(guī)則

2、的精度，研究狀態(tài)方程的混合規(guī)則以及流體相平衡是當(dāng)前熱力學(xué)、化工及制冷領(lǐng)域的熱門課題之一。 本文以精確的物性數(shù)據(jù)與相平衡理論為基礎(chǔ)，對(duì)狀態(tài)方程混合規(guī)則及含R161混合工質(zhì)的汽液相平衡進(jìn)行了研究。 對(duì)狀態(tài)方程混合規(guī)則進(jìn)行了研究，提出了新的WS混合規(guī)則、改進(jìn)的LCVM混合規(guī)則及擴(kuò)展到多參數(shù)狀態(tài)方程中的LCVM型混合規(guī)則。編制了包括混合工質(zhì)，及其它極性與非極性體系在內(nèi)的汽液相平衡數(shù)據(jù)的計(jì)算程序，對(duì)所提出的模型進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明

3、，這些模型不僅克服了原有模型所存在的理論缺陷，而且還提高了計(jì)算精度。 自行研制了一套高精度測(cè)試混合工質(zhì)汽液相平衡數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。其中包括高精度溫度測(cè)量系統(tǒng)（在-20～50℃范圍內(nèi)，測(cè)量的不確定度小于±10mK），高精度壓力測(cè)量系統(tǒng)（測(cè)量范圍為0-2MPa，測(cè)量的準(zhǔn)確度為0.04％），高精度控溫水槽（室溫＋5～85℃），高精度控溫的酒精槽（-40～50℃溫度區(qū)間），真空及配氣系統(tǒng)等。 以Visul BASIC為開發(fā)平臺(tái)，為

4、實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)并開發(fā)了一套集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)控制、存盤記錄和數(shù)據(jù)分析處理于一體的測(cè)控軟件。通過(guò)實(shí)際運(yùn)行表明，該軟件方便實(shí)用，大大提高了實(shí)驗(yàn)測(cè)試的自動(dòng)化水平，有力保障了混合工質(zhì)相平衡各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)工作的順利進(jìn)行。 對(duì)純質(zhì)R161的飽和蒸氣壓數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)定，并應(yīng)用常見(jiàn)的Antoine方程、多項(xiàng)式方程、文獻(xiàn)中的方程及由作者所提出的方程對(duì)所測(cè)試的數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)并比較，比較結(jié)果表明，作者所提出的方程關(guān)聯(lián)精度最好。 對(duì)含R161的二元混合工