基于磁懸浮密度計(jì)法的HFo-1234yf氣相PVT性質(zhì)測量及其在汽車空調(diào)中的替代研究.pdf

1、《蒙特利爾議定書》、《京都協(xié)議》的簽訂使保護(hù)人氣臭氧層和控制溫室氣體排放問題有了明確的法律約束，歐盟出臺的氟化氣體(F-gas)法規(guī)進(jìn)一步直接限制高全球變暖潛能(GWP)的含氟制冷劑使用，因此尋找替代制冷劑的任務(wù)迫在眉睫。在新型制冷劑的研發(fā)過程中，PVT性質(zhì)是最重要的基礎(chǔ)物性。本文首先對一套磁懸浮密度計(jì)的恒溫控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，將原系統(tǒng)通過頂部加熱通過導(dǎo)熱對下部實(shí)驗(yàn)本體控溫的方式改為由紫銅盤管直接對實(shí)驗(yàn)本體控溫，并在盤管和實(shí)驗(yàn)本體縫隙間

2、添加導(dǎo)熱硅膠從而大幅縮短了控溫時間，提高了控溫精度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明改進(jìn)后系統(tǒng)的溫度控制標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.005K。在此基礎(chǔ)上，建立了基于磁懸浮密度計(jì)的流體PVT性質(zhì)測量系統(tǒng)。
　　根據(jù)磁懸浮密度計(jì)的測量原理，對系統(tǒng)進(jìn)行了力傳遞誤差分析，確定影響單浮子型磁懸浮密度計(jì)的力傳遞誤差的主要因素，即磁力傳遞耦合系數(shù)的計(jì)算方法。利用本系統(tǒng)測量了271K～345K、0.8MPa～5.9MPa范圍內(nèi)高純氮?dú)獾拿芏?，根?jù)力傳遞誤差對測量結(jié)果修正后與N

3、IST REFPROP9.0進(jìn)行比較，結(jié)果平均相對偏差為0.072％。根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果擬合了氮?dú)饩S里方程，對系統(tǒng)進(jìn)行不確定度分析，結(jié)果表明本PVT性質(zhì)測量系統(tǒng)具有很高的精度。
　　利用本磁懸浮密度計(jì)系統(tǒng)測量HFO-1234yf在252K～345K、0.07MPa～1.91MPa范圍內(nèi)氣相PVT性質(zhì)。將力傳遞誤差修正后的測量結(jié)果與NIST REFPROP9.0比較，密度測量的平均絕對偏差值為0.003kg· m-3，平均相對偏差為0.0

4、82％。根據(jù)測量PVT數(shù)據(jù)及其他文獻(xiàn)測量值擬合了HFO-1234yf的維里方程，并與本實(shí)驗(yàn)密度測量值及其他文獻(xiàn)的測量值相比較，平均偏差為-0.0416kg· m-3。
　　本文最后比較了HFO-1234yf替代HFC-134a在典型工況下汽車空調(diào)中的循環(huán)性能，在改變蒸發(fā)溫度、冷凝溫度、過熱度和過冷度的條件下，分別比較了二者的排氣溫度、單位質(zhì)量制冷量、單位容積制冷量、COP、熱力學(xué)完善度等性能參數(shù)。最后結(jié)合性能比較結(jié)果，提出了改變感