分子模拟预测制冷剂热物性研究

分子模拟在预测制冷剂流体热物性方面的应用发展至今已有三种方法:分子动力学(MD)和蒙特卡罗(MC)和基于量子化学的COSMO-RS法。分子模拟方法计算物质的热物性仅依赖于物质的分子性质,因而可先于试验预测其热物性质,尤其可方便地解决混合物质的热物性计算,是预测制冷工质热物性的一种精确、有效的方法。本文综合论述了采用分子模拟方法对已知、未知制冷纯工质、混合工质的汽液相平衡时饱和蒸汽压、密度、焓等参数的模拟结果。模拟结果证明,分子模拟的结果与Refprop 8.0或实验值相比较,最大相对误差在20%以内,基本能满足工程需要,因此可以用来预测制冷剂流体的热物性。     

超临界水冷堆

正一、前言水是大自然界中广泛存在的流体,人们很早就认识到了水的气-液-固三态变化现象。在大气压下,水的冰点为0℃,沸点为100℃。一般而言,随着压力的上升,对应的饱和温度也上升,由压力与饱和温度构成的曲线称为汽化线。19世纪,人们认识到了水的气液相变过程,并用实验方法测量了一些工质(如水、酒精、二氧化碳等)的汽化线。由此引伸的问题是,工质的汽化线是否会一直延伸下去。这个问题困扰了当时的很多物理学家。1869年,英     

利用光镊-腔增强拉曼技术探究蔗糖/丙二酸混合体系的挥发性

采用光镊-腔增强拉曼光谱技术研究蔗糖/丙二酸/水三元体系的气溶胶液滴半径和折射率随湿度的变化情况。利用Maxwell气相扩散方程计算不同湿度下混合体系中丙二酸的饱和蒸汽压,发现当湿度由66.2%降到13.8%时,丙二酸的蒸汽压由2.86×10-4 Pa降到7.08×10-6 Pa。与文献中报道的纯丙二酸的饱和蒸汽压(3.2×10-4~3.19×10-3 Pa)相比,在较低湿度下三元体系中丙二酸的饱和蒸汽压下降了两个数量级。实验结果表明蔗糖的加入增加了体系的粘度,抑制了丙二酸的挥发。     

可变偏心因子及对饱和蒸汽压计算的应用

一、前言 纯组分的饱和蒸汽压可用状态方程计算得到。当在使用状态方程方法计算相平衡及以热力学上一致性确定饱和态p-u-T关系时,这是十分有用的。本文从对比态原理讨论,认为偏心因子值是可变的。然后使用具有可变ω值的通用对比态方程计算正烷烃类饱和蒸汽压,得到了十分满意的精度。     

乙烷／丙烷混合工质流动沸腾传热研究

对乙烷、丙烷纯质及三种不同浓度比例的乙烷／丙烷二元混合物在内径为8mm的水平管内进行了饱和流动沸腾传热特性的实验研究,重点分析了热流密度、质量流量的变化对二元混合工质传热系数的影响。选用了4种专用于计算混合物流动换热的关联式,并与实验数据进行了比较,其中Gungor—Winterton and Thome关联式和Zou...     

饱和液体密度测量装置的研制与可靠性验证

本文研制了一种用于测量制冷剂饱和液体密度的实验装置,该装置主要由恒温系统与测量系统组成,其中密度的测量精度为±0.5 kg/m~3。本文以纯质制冷剂HCFC-22与混合制冷剂HFC-407C为例分别在该实验装置进行了实验测试。结果表明,无论是纯质还是混合制冷剂的液体密度实验测量结果都与文献值具有良好的一致性。在此基础上,本文还用该实验装置对HFC-407C在温度为244～337K范围内的饱和液体密度进行更细致而又精确的测量,并分别采用VDNS型方程与Rackett型方程对HFC-407C实验数据进行了关联,得到各自的方程参数及适用下HFC-407C的预测模型。所有这些研究为纯质与混合工质在实际工程中的应用打下了坚实的基础。     

HFC 143a的蒸汽压与临界参数实验研究

1.引言 HFC143a(CH_3CF_3)的臭氧破坏势为零,在CFCs替代研究中受到重视。该物质虽早已被开发出来,其可燃性限制了它作为纯工质的应用,热力学性质也较少被研究。迄今为止,仅有两份文献[1、2]涉及HFC143a的饱和蒸汽曲线测量,而测量数据并不充分。Russel等1944年测量了三相点和8个蒸汽压数据点,Mears等1955年测量了临界点和     

混合工质高温水源热泵计算机模拟

针对高温混合工质热水热泵,本文提出了纯质及混合工质的热泵模拟程序;本程序详细考虑了混合工质纯传递特性对换热的影响,在只输入热泵系统结构参数以及外部换热参数的条件下,应用本程序能进行热泵系统冷热水温度、换热器温度场、制冷制热量及系统的性能参数计算。     

混合工质变浓度空气源热泵系统的研究

本文分析了不同浓度混合工质R32／R134a和纯质R22理论循环性能,应用新型变浓度实验热泵装置测定了混合工质R32／R134a的变浓度循环特性,并与纯质R22进行了比较。结果表明,混合工质R32／R134a具有较好的容量调节特性。     

由弯曲液面饱和蒸汽压谈热力学第二定律的普遍性

由弯曲液面饱和蒸汽压谈热力学第二定律的普遍性滕维中（广西农业大学基础部南宁５３０００５）在盛有部分液体的密闭容器中，液面上方的蒸汽与液体达到动态平衡时，蒸汽压强称为饱和蒸汽压。弯曲液面上的饱和蒸汽压与平面上的饱和蒸汽压强值不同。从分子间的相互作用引力...     

空调制冷工质R143a/R227ea、R125/R227ea的理论与实验研究

1前言制冷剂R22的替代迫在眉睫,还未有一致的意见。但一般认为,R22的替代,无纯质可寻,只能采用混合工质。本文将从理论和实验两方面,探讨混合工质R143a／R227ea、R125／R227ea做为空调制冷系统,尤其是变浓度容量调节系统的循环工质的可行性。2R143a／R227ea、R125／R227ea的热力性质分析考虑到国内外对丙烷、丁烷衍生物制冷工质的研究较少,二元混合工质的组成纯质将不仅从甲烷、乙烷系列中筛选,还将考虑采用丙烷、丁烷衍生物中的一些热物性和物理化学性质研究较充分的物质。从组成纯质及变浓度等几个角度加以筛选,本文推荐采…     

纳米粒子对矿物油/HFC体系制冷系统特性影响的研究

本文简要介绍了纳米粒子对矿物基冷冻机油/HFC体系相溶性与饱和性的作用机理及相关模型,实验研究了r型二氧化钛纳米粒子对矿物基冷冻机油与HFC类工质的相溶性、含油工质体系的饱和特性及采用矿物油/HFC体系的制冷系统特性的影响.     

R134a/R245fa非共沸混合工质流动沸腾液膜蒸发特性研究

本文针对水平矩形通道内非共沸混合工质的流动沸腾分层流状态,同时考虑靠近其气液界面处气相与液相浓度边界层的存在,对液相浓度边界层的传质系数进行了修正,构建了对应的流动沸腾液膜蒸发模型,以R134a/R245fa混合工质为研究对象,探讨了不同入口组分质量、质量流速及热流密度等条件下液膜蒸发过程的热质传递规律,以气液相浓度边界层内的组分质量差作为气液相传质阻力的表征,界面温度和主流饱和温度之差为传热阻力的表征,深入分析了传热阻力、传质阻力与混合工质传热特性之间的内在联系.     

HFC32/HFO1234ze二元混合工质的热物性模型

在实验数据基础上,建立了适用于HFC32/HFO1234ze二元混合工质的PR方程模型,并对实验数据、模型计算结果和Refprop 9.0计算结果进行了比较分析;作出了定温度下泡、露点压力随混合比的变化关系图以及定压力下饱和温度随混合比的变化关系图,分析得出HFC32/HFO1234ze二元混合工质属于非共沸工质,存在温度滑移,500 kPa压力下混合物在0.27/0.75处温度滑移达到最大为12.7℃;选取状态参考点后,作出了不同混合比下的混合工质的logP-h图,得出了随混合比变化混合工质的热力学性质的变化趋势,为系统的设计提供基本的热力学数据;最后,以R410A循环性能为基准,对不同混合比下混合工质的"相对循环性能"(COP_(mix)/COP_(R410A))进行了分析,为家用空调制冷剂的替代和系统的优化提供方向。     

宽温区磁致冷机工质材料的优化

评述了在室温以下的整个低温温区磁致冷机工质材料的研究进展，其中包括为扩展有效致冷温区而设计的复合铁磁材料，新近发展迅速的纳米磁致冷材料，在Ｈ２液化器中适用的稀土金属间化合物，以及纯４ｆ族合金等。评价了各种工质材料的性能，通过对磁致冷Ｈ２液化器的Ｙｏｎｇ分析，给出了工质材料的优化判据。     

一种新的对比态混合物状态方程的建立

1引言在混合替代工质的研究中，要分析其热力学性质和循环性能，必须有能够准确描述混合制冷剂性质的状态方程。目前计算采用的各种混合状态方程都必需有混合物各组分间的二元交互作用系数Kij。Kij的值一般需要由回归二元混合工质的PVTx实验数据或相平衡数据而得到。实际的混合工质替代研究中，常常没有或缺少混合物的实验数据。对于二元混合物而言，其热力性质应与组成这种混合物的两种纯质的性质密切相关，有可能以纯质的物性来表达混合物的性能，而大多数纯质制冷剂都有用实验数据回归的精度很高的专用状态方程和蒸气压方程。所以，如…     

二甲醚专用状态方程的研究

在对二甲醚实验数据进行文献调研的基础上,运用生物进化优化算法开发了二甲醚的饱和蒸汽压、饱和液密度及饱和汽密度方程和 Helmholtz 状态方程.其中二甲醚的饱和蒸汽压、饱和液密度和饱和汽密度方程的平均绝对偏差分别为 0.50%、0.38%和 0.55%.新的 Helmholtz 状态方程计算密度的偏差在液相区为 0.1%以内,临界点附近为 l%,可以很好地用于工程计算.     

螺旋管内超临界CO_2/DME混合工质冷却换热特性研究

CO_2/DME(Dimethyl ether二甲醚)混合工质作为制冷剂既可以降低CO_2单独使用时过高的工作压力,又可抑制二甲醚的可燃性。针对跨临界热泵系统中制冷剂在超临界压力下放热时复杂的传热性能,本文对超临界CO_2/DME混合工质和超临界CO_2在螺旋管内流动冷却的换热过程进行了数值模拟研究。结果表明,与纯CO_2相比,在高温区CO_2/DME混合工质的换热性能更优;通过比较不同配比的CO_2/DME混合工质的换热特性,得到了不同温度范围对应的换热性能最优的CO_2/DME混合工质配比。此外,对固定质量比的CO_2/DME混合工质,分别分析了不同质量流速和热流密度下的流体温度、壁面温度及传热系数的变化规律,并与纯CO_2传热系数的变化进行了对比。该研究为制冷剂选取及热泵系统中气冷器的优化设计提供了理论依据。     

饱和水汽压实验

在讲授理想气体性质与饱和蒸汽性质这两个内容时,由于从高中到大学,对前者有实验的配合,学生理解掌握较好。而后者,由于无实验配合,学生往往难以理解掌握。饱和蒸汽压又是一个十分重要的概念,为了能使学生加深对饱和蒸汽压是温度的函数,而与蒸汽的体积无关这一性质的理解,我们开设了水的饱和蒸汽压的学生分组实验。此实验方法简单,对仪器的要求不高,实验效果良好。兹介绍如下:     

换气式空气热机实验

换气式空气热机是在其工质状态作循环变化过程中与外界有气体交换的一种热机.本文对其工作过程给出了一种物理解释.即它的高低温热源皆不能用单一温度的热源来表示.由于热机对外做功环节是整体工质所完成的,而外界对热机做功环节是对缸内部分工质所进行的,因此在一个循环过程中工质对外界所做的功比外界对缸内部分工质所做的功多,故这种热机能够实现自持工作.