Мальчевський Валентин Павлович. Термодинамічні властивості сумішей озонобезпечних та природних холодоагентів

Краткое описание

Мальчевський Валентин Павлович. Термодинамічні властивості сумішей озонобезпечних та природних холодоагентів. : Дис... канд. наук: 05.14.06 2008

Мальчевський В.П. Термодинамічні властивості сумішей озонобезпечних та природних холодоагентів. Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. Одеська державна академія холоду, Одеса. 2007.
Зроблений аналіз експериментальних даних про термодинамічні властивості перспективних сумішей R125/R290, R134a/R290, R23/R744 і R41/R744. Виконаний огляд найбільш поширених методів розрахунку термодинамічних властивостей сумішей і показано, що для вказаних сумішей оптимальною є методика Леммона. Розроблена програма складання рівняння стану сумішей з наборами статистично значущих коефіцієнтів.
На підставі даних для добре дослідженої суміші R32/R125 показано можливість складання надійного рівняння стану на базі обмеженої кількості опорних даних. На базі експериментальних і додатково отриманих опорних даних складені рівняння стану досліджуваних сумішей, які описують їх термодинамічні властивості у однофазній області і у стані насичення. За допомогою рівнянь стану розраховані таблиці термодинамічних властивостей сумішей у інтервалах параметрів 0,05 6 МПа та 240 440 К, 240 420 К і 240 400 К (відповідно для R125/R290, R134а/R290 і R23/R744) і у інтервалах 0,05 35 МПа і 220 420 К для R41/R744. Досліджена термодинамічна поведінка сумішей у стані фазової рівноваги.
Зроблена оцінка внеску від функції взаємодії компонентів у термодинамічні властивості досліджуваних у даній роботі сумішей при розрахунку цих властивостей за отриманими рівняннями стану.
Розроблена автоматизована інформаційна система для розрахунку теплофізичних властивостей великої кількості речовин, включаючи досліджувані у роботі суміші, у різних системах незалежних змінних. За допомогою додатково включеної у систему програми розрахунку циклу одноступеневої холодильної установки досліджена ефективність цього циклу при використанні у якості робочих речовин досліджуваних сумішей, їх компонентів та R22.

1. Аналіз наявних експериментальних даних для перспективних сумішей R125/R290, R134a/R290, R23/R744, R41/R744 показує, що на їх основі можливо складання рівнянь стану для вказаних сумішей. Такі рівняння можуть бути використані для розрахунку експериментально обґрунтованих таблиць термодинамічних властивостей досліджуваних сумішей у діапазонах параметрів, характерних для роботи холодильних установок.
2. Розрахунком на підставі даних для добре дослідженої суміші R32/R125 показана можливість отримання достатньо надійних рівнянь стану для сумішей холодоагентів при використанні обмеженої кількості експериментальних даних.
3. Детальне порівняння показало, що отримані на базі експериментальних та опорнихp,,T,x-даних рівняння стану для сумішей R125/R290, R134а/R290, R23/R744 і R41/R744 описують вказані дані з точністю, що відповідає точності їх визначення.
4. Встановлено, що суміші R125/R290 і R134а/R290 мають азеотропні склади, а для неазеотропних складів цих сумішей максимальні різниці між температурами насичених пари та рідини на ізобарах дорівнюють 8 К і 13 К для R125/R290 і R134а/R290 відповідно. Для сумішей R23/R744 і R41/R744 ці різниці не перевищують 2 К.
5. На підставі порівняння з експериментальними даними та даними REFPROP показано, що розраховані таблиці густини, ентальпії та ентропії чотирьох сумішей для кривої насичення та однофазної області для інтервалу тиску 0,05 6 МПа та інтервалів температури 240 400 К (для R125/R290, R134а/R290 і R23/R744) та інтервалів 0,05 35 МПа і 220 420 К для R41/R744 мають точність, прийнятну для інженерних розрахунків.
6. Показано, що у експериментально дослідженій області при від 0,8 до 1,2 величина внеску від функції взаємодії компонентів, визначеною за методикою Леммона, не перевищує 12 20 % від внеску компонентів суміші. При більш низьких температурах при складанні рівняння стану суміші поряд з надійними рівняннями стану для компонентів особливе значення також здобувають наявність та точність експериментальнихp,v,T,x-даних.
7. Розрахунки, виконані за допомогою розробленої в дисертації автоматизованої інформаційної системи показали, що незважаючи на більш низькі значення холодильного коефіцієнту, об’ємна холодопродуктивність сумішей в основному приймає більші значення, ніж у чистих компонентів.