R410A和R407C热力性质简化计算

采用隐式三次多项式拟合了R22主要替代工质R410A和R407C的热力性质,给出了形式统一的制冷剂热力性质简化模型,分析了隐式拟合过程中出现的分岔问题并提出了解决方法,从而进一步完善了模型的一致性和稳定性,与参考模型比较,该模型在饱和区的相对误差绝对值的最大值为0．19％,平均误差为0．07％,在过热区的相对误差绝对值的最大值为0．61％,平均误差为0．18％,计算速度平均提高一个数量级,适用于基于计算机辅助设计的产品设计和优化计算。     

含临界区的制冷剂饱和热力性质的快速计算

通过引入简单的二次函数并采用分段拟合的方法,将现有的制冷剂R410A饱和区物性快速计算公式的有效范围扩展到临界区．以REFPROP6．01的计算结果为数据源,对R410A的饱和区热力特性在饱和温度为213．15～343．32K（临界温度）的数据范围内作了拟合,给出了各个热力特性对应的显式快速计算公式．对比所得到的快速计算公式与REFPROP 6．01相应公式的计算结果和计算速度表明,前者比后者的计算速度提高了3个数量级,扩展后的快速计算公式的计算平均偏差小于0．04％,最大偏差小于0．12％．     

制冷剂热力性质的快速计算Ⅰ.计算方法

采用隐式拟合、显式计算的方法给出了常用纯工质和混合工质制冷剂饱和区、两相区以及过热区热力性质的快速计算方法.通过引入转换函数,对前人提出的制冷剂饱和区和过热区三次隐式拟合、显式计算模型作了改进,更好地解决了三次方程求解过程中解的分岔问题,使其能适应更宽范围的制冷剂物性简化计算.通过引入当量干度的概念,给出了混合工质两相区物性简化计算的通用二次拟合模型.并详细说明了由隐式拟合模型转化为显式快速计算公式的方法.     

制冷剂热力性质的快速计算Ⅱ.典型工质计算公式

利用所提出的快速计算方法,以REFPROP 6.01的计算结果为数据源,对2种典型的制冷剂R134a和R410A的饱和区、过热区和两相区的热力性质在饱和温度分别为-60~80°C和-60~60°C,过热度均为0~65°C的数据范围内进行了拟合,给出了各个热力性质对应的显式快速计算公式,并将该快速计算公式与REFPROP 6.01相应公式的计算结果和计算速度作了比较.对比结果表明:R134a和R410A的快速计算公式的计算速度约分别为REFPROP 6.01的140倍和940倍;所有快速计算公式的计算平均偏差小于0.021%,最大偏差小于1.05%.     

制冷剂饱和热力性质的通用简化计算模型

制冷剂热力性质的简化计算是保证制冷空调系统仿真与优化计算的稳健性与快速性的关键之一.制冷剂热力性质简化计算模型的研究目标是函数形式上的通用性和较大参数范围内的准确性.提出了一种适用于制冷剂饱和热力性质的六系数通用简化计算模型,对多种常见制冷剂进行了数据拟合.在制冷空调工况范围内,与国际标准制冷剂物性计算软件REFPROP 9.0相比,该简化计算模型对各种饱和热力性质的最大计算误差均小于±0.6%,计算速度可以提高两个数量级以上.     

R410a制冷剂性能参数的显式快速计算模型 Ⅱ. 过 热 区 方 程

在Martin-Hou方程的基础上,提出了R410a制冷剂在过热区（压力4~4 355 kPa,过热度0~100 K）的热力学性能参数和传输特性参数的计算模型,以REFPROP 7的数据源作为原始数据,在过热区范围内对R410a制冷剂的热力学性能参数进行拟合,并将该模型的计算结果与REFPROP 7数据源进行对比.结果表明,所提出的显式计算模型的平均误差小于1.24%,最大误差小于14.30%,计算速度比REFPROP 7提高了2~4个数量级.     

R410a制冷剂性能参数的显式快速计算模型Ⅰ. 饱和线方程

在Martin-Hou方程的基础上,提出了R410a制冷剂在饱和线的热力学性能参数和传输特性参数的显式快速计算模型.该模型不存在迭代,在保证较高计算精度的同时,可以保证模型的计算速度和稳定性.以热力学性能参数计算软件REFPROP 7的数据源作为原始数据,在饱和线（139.00~343.32 K）范围内,对R410a制冷剂的性能参数进行拟合,并将该模型的计算结果与REFPROP 7数据源进行对比.结果表明：所有快速计算模型的总平均误差均小于1.174%,最大误差小于13.218%;其计算速度比REFPROP 7提高了2~4个数量级.     

R407C两相区热力性质的无量纲隐式拟合方法

引入4个无量纲参数,提出了适用于三元非共沸混合制冷剂R407C两相区物性计算的无量纲隐式拟合方法．采用该方法后的物性计算速度较美国国家标准局(NIST)的REFPROP 6．0提高1000～6000倍;并且以NIST作为数据源,在工况范围(43．62～2474．69kPa)内比较,拟合函数的最大相对误差在1．3％之内,平均误差在1．1％之内,满足系统仿真计算的需要。     

水和水蒸汽热力性质的计算模型——IAPWS-IF97

IAPWS-IF97作为新的一种计算水和水蒸汽热力性质的计算模型,与传统的计算模型IFC-67相比,无论在计算速度和精确性方面都有了很大的改善,因而从IAPWS-IF97问世以来,迅速在工程实践和数值计算等中得到了广泛的运用。本文将从论述IFC-67的不足出发,介绍为什么要发展IAPWS-IF97,并比较详细的介绍了IAPWS-IF97的计算原理和计算模型。     

亚临界压力区CO2热力性质及传输特性的快速计算模型

提出CO2亚临界压力区具有统一形式的热力性质和传输特性的显式计算模型.由于模型为显式形式,不存在迭代,保证了热物理性质计算的高速性和绝对稳定性;同时,所有热物理性质的计算模型形式统一,便于系统仿真的调用.以REFPROP 7的计算结果作为数据源,对制冷剂环保替代中重要的自然工质CO2的热物理性质在压力为三相点压力至临界压力,过热度0～200 K、过冷度0～87 K的数据范围内进行拟合,并将该快速计算模型与REFPROP 7相应公式的计算结果和计算速度进行对比.结果表明,所有快速计算模型的总平均偏差小于0.156%,最大偏差小于10.43%;速度比REFPROP 7的计算速度提高了2～4个数量级.     

氟系替代工质R407C和R410A与R22在复合冷凝系统中的热力学特性对比研究

目前复合冷凝技术已经形成了行业标准,替代制冷剂在复合冷凝系统中的应用特性研究是一种趋势。有限时间热力学方法和分析方法和SIMULINK软件被引入建立氟系替代制冷剂R407C和R410A在复合冷凝系统的仿真模型,其对象为风冷热泵复合冷凝过程。氟系替代制冷剂R407C和R410A在复合冷凝系统中的热力学特性被模拟,并与原R22系统的性能做了对比。结果表明:R410A复合冷凝系统卫生热水水温上升速度比R22系统快,20 min时上升到约60℃,而R407C复合冷凝系统卫生热水上升速度比R22复合冷凝系统慢,约需50 min水温达到47℃左右。系统效率随用户要求的卫生热水水温温度升高而降低。R410A复合冷凝系统比R22复合冷凝系统略高3%～5%,而R407C复合冷凝系统比R22复合冷凝系统略低。     

制冷空调系统仿真中工质热物性计算模块设计

根据制冷空调系统仿真的特点,以状态方程法建立了制冷剂热力性质计算模块并进行了实用化的编程.程序采用V 6.0面向对象的程序设计语言,具有良好的人机界面,运行可靠,使用方便.将该模块的计算结果与制冷剂热物性标准图表进行比较,表明其精度高,能满足制冷空调系统仿真的需要.     

RKS状态方程用于混合致冷剂热力性质的计算

应用 Redlich-Kwong-Soave 状态方程对非共沸混合工质 R22/R114、R13B1/R152a 的热力性质及汽液平衡进行了计算,同时还计算了两种共沸混合工质 R500和 R502。与实验数据的比较表明,汽液平衡、饱和压力和非共沸混合工质的饱和容积都获得了令人满意的结果。此外还为上述四种混合工质确定了交互作用系数。     

高压下碳化钛热力学性质的第一性原理计算

碳化钛熔点高、硬度高、化学性能稳定性好,工业上主要用来制造金属陶瓷、耐热合金和硬质合金.采用平面波密度泛函理论广义梯度近似计算了碳化钛的弹性常数、晶格常数、体积模量,所得结果与实验和其它理论值相一致;通过准谐德拜模型预测了碳化钛的相对体积与压强,体积模量分别与压强和温度,热容与温度的变化关系,结果表明:温度对体积模量的影响远小于压强对体积模量的影响.该研究对碳化钛在高温高压下的应用具有指导意义.