新型吸收制冷工質(zhì)相平衡理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、根據(jù)蒙特利爾協(xié)議書及相關(guān)修正案規(guī)定，含氫氯氟烴類物質(zhì)(HCFCs)和氯氟烴類物質(zhì)(CFCs)將逐漸被淘汰。氫氟烴類物質(zhì)(HFCs)作為HCFCs和CFCs類制冷劑的替代物，其熱力性質(zhì)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(jìn)展。但HFCs在吸收式制冷系統(tǒng)中的應(yīng)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(diǎn)，對它們的二元混合物的汽液相平衡(VLE)數(shù)據(jù)進(jìn)

2、行實(shí)驗(yàn)測量、計(jì)算和理論分析；同時對它們和吸收劑DMF的VLE數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測量，并對溶液的非理想性進(jìn)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(nèi)，其溫度測量的不確定度小于±14mK；在0～3.5 MPa壓力范圍內(nèi)，測量的不確定度小于±1.465 kPa；混合物液相摩爾分?jǐn)?shù)測量不確定度小于±0.001。 在較寬的溫度范圍內(nèi)(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(yīng)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(diǎn)。 對二元混合制冷劑HFC-32+HFC-134a和HFC-23+HFC-134a的VLE數(shù)據(jù)進(jìn)行了測量，并應(yīng)用PRSV狀態(tài)方程及WS混合規(guī)則對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有良好的一致性。 對以DMF為吸收劑的二元工質(zhì)對HFC-134a+DMF、HFC-32+DMF和HFC-23+DMF

4、，以及三元工質(zhì)對HFC-23+HFC-134a+DMF的VLE數(shù)據(jù)p-T-進(jìn)行了測量，并應(yīng)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(zhì)對的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián)，關(guān)聯(lián)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有良好的一致性。通過對活度系數(shù)γ的計(jì)算，分析了二元工質(zhì)對溶液HFC-134a+DMF、HFC-32+DMF和HFC-23+DMF的非理想性。經(jīng)分析可知，在溫度283.15～363.15 K范圍內(nèi)，二元工質(zhì)對溶液HFC-134a+DMF和HFC-

5、32+DMF是對理想溶液具有負(fù)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(fù)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(yīng)態(tài)原理，從推導(dǎo)混合物的虛擬臨界參數(shù)出發(fā)，推導(dǎo)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(guān)系式。 針對極性較強(qiáng)的復(fù)雜流體，以Mie勢能函數(shù)和London色散理論為基礎(chǔ)，從對應(yīng)態(tài)原理推導(dǎo)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