新型制冷劑HFE-356mmz熱物性的理論與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-30 00:18
臭氧層破壞問題的出現(xiàn)迫使人們開始放棄氟氯烴(CFCs)和氫氟氯烴(HCFCs)類制冷劑。而今,隨著溫室效應(yīng)的加劇,人們又開始限制高GWP值制冷劑的使用,如氫氟烴(HFCs)類。在這樣的時(shí)代背景下,迫切需要尋找新的替代制冷劑。HFE-356mmz是氫氟醚類物質(zhì),它的GWP值小,沒有臭氧消耗潛能,大氣壽命短,無毒無害,是一類環(huán)境友好型工質(zhì),滿足環(huán)保的要求。但是目前缺乏相應(yīng)的熱物性參數(shù),造成了該物質(zhì)在替代制冷劑上運(yùn)用的困難;诖,本文主要研究了HFE-356mmz的熱物性,主要內(nèi)容如下:1.測試了100組HFE-356mmz氣相pvT性質(zhì)、164組壓縮液相密度以及67組蒸汽壓,并外推得到了飽和液相密度、飽和氣相密度。氣相pvT和蒸汽壓的測溫范圍為沸點(diǎn)附近至近臨界點(diǎn)。方程計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)值的偏差分別為:飽和蒸汽壓的平均偏差為0.0596%,氣相壓力的平均偏差為0.339%,液相密度偏差則為0.077%;2.測試了HFE-356mmz的飽和比熱容,并回歸為關(guān)于溫度的三次多項(xiàng)式,擬合誤差在0.229%以內(nèi)?梢院芎玫貜(fù)現(xiàn)飽和比熱容性質(zhì);3.依據(jù)統(tǒng)計(jì)熱力學(xué),通過理論計(jì)算求得了HFE-356mmz的理想...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
pvT氣體熱物性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理圖
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文2實(shí)驗(yàn)裝置介紹14續(xù)表2.1壓力傳感器校準(zhǔn)壓力傳感器校準(zhǔn)壓力壓力傳感器校準(zhǔn)壓力(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)404.4402.11504.81502.1504.4502.11604.11602.1604.3602.11704.21702.1704.5702.11804.11802.1804.2802.11904.61902.1904.1902.12004.22002.11004.51002.12104.02102.11104.21102.12204.42202.11204.51202.12304.32302.1圖2.1壓力傳感器與校準(zhǔn)壓力偏差從表2.1和圖2.1來看,偏差值與測量壓力大小不存在明顯的關(guān)系,偏差應(yīng)該由零點(diǎn)漂移導(dǎo)致。因此,作者取偏差的平均值來對(duì)壓力傳感器進(jìn)行修正:=2.2(2-2)系統(tǒng)中壓力的不確定度分為兩個(gè)部分:壓力傳感器和壓差傳感器的測量誤差。各部分的精度在上文已做了介紹,綜合兩者得到整體壓力測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為±1.5kPa。真空配氣系統(tǒng)由真空泵、樣品瓶、真空配氣管道、精密天平、真空計(jì)等各部分組成。真空泵采用日本愛發(fā)科式旋片真空泵(寧波愛發(fā)科真空技術(shù)有限公司),極限真空≤0.67Pa。
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文2實(shí)驗(yàn)裝置介紹18壓力,導(dǎo)致該區(qū)域的偏差較大。在約0.006MPa的壓力精度下,估計(jì)在臨界點(diǎn)附近的超臨界區(qū)域中密度的最大誤差約為0.5%。在臨界點(diǎn)附近區(qū)域的誤差約為2%。測量過程中,可以通過程序設(shè)定時(shí)間間隔從最低溫度至最高溫度來運(yùn)行。在每一個(gè)溫度下,以定義好的時(shí)間間隔從最小壓力至最高壓力來進(jìn)行測試?刂瞥绦騺碓O(shè)置目標(biāo)溫度和目標(biāo)壓力,并在達(dá)到穩(wěn)定之后進(jìn)行測量和計(jì)數(shù)。在得到測試數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存之后,升至下一個(gè)壓力來進(jìn)行下一次的測量。在達(dá)到最大壓力之后,將壓力降回為最小壓力值,然后設(shè)置下一個(gè)目標(biāo)溫度。重復(fù)上述過程來完成整個(gè)壓縮液體密度的測量。因此,每一組測試的結(jié)果是在某一定溫度下的p-ρ曲線。2.3飽和比熱容實(shí)驗(yàn)裝置HFE-356mmz的飽和比熱容通過C80Ⅱ量熱儀進(jìn)行測量。浙江大學(xué)高能等利用C80裝置對(duì)制冷工質(zhì)的壓縮液體定壓比熱容進(jìn)行了測試[45-47]。在他們的論文中也對(duì)該套裝置做了詳細(xì)的介紹。本文中對(duì)飽和比熱容的測量也通過法國Setaram生產(chǎn)的C80II型量熱儀完成。C80量熱儀裝置如圖2.3所示:圖2.3C80Ⅱ量熱儀示意圖該設(shè)備是基于Calvet-Tian原理,利用在空間環(huán)形分布的熱電堆實(shí)現(xiàn)高精度的熱流信號(hào)測量。量熱儀的爐體內(nèi)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)池子,一個(gè)用來放置裝有待測樣本的測量池,另一個(gè)放置用來作對(duì)比的對(duì)比池。溫度測試由C80內(nèi)置的Pt100鉑電阻溫度計(jì)完成。量熱儀的溫度準(zhǔn)確度為±0.1K,測溫精度為±0.05K,量熱的分辨率為0.1μW。爐體最外側(cè)是一圈加熱元件,在程序控制下可以以0.001-2K/min的速率對(duì)內(nèi)部池體進(jìn)行加熱/降溫。量熱儀未配置制冷元件,降溫過程通過自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流實(shí)現(xiàn),因此測溫范圍為室溫至573.15K。
本文編號(hào):3108473
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
pvT氣體熱物性實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)原理圖
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文2實(shí)驗(yàn)裝置介紹14續(xù)表2.1壓力傳感器校準(zhǔn)壓力傳感器校準(zhǔn)壓力壓力傳感器校準(zhǔn)壓力(kPa)(kPa)(kPa)(kPa)404.4402.11504.81502.1504.4502.11604.11602.1604.3602.11704.21702.1704.5702.11804.11802.1804.2802.11904.61902.1904.1902.12004.22002.11004.51002.12104.02102.11104.21102.12204.42202.11204.51202.12304.32302.1圖2.1壓力傳感器與校準(zhǔn)壓力偏差從表2.1和圖2.1來看,偏差值與測量壓力大小不存在明顯的關(guān)系,偏差應(yīng)該由零點(diǎn)漂移導(dǎo)致。因此,作者取偏差的平均值來對(duì)壓力傳感器進(jìn)行修正:=2.2(2-2)系統(tǒng)中壓力的不確定度分為兩個(gè)部分:壓力傳感器和壓差傳感器的測量誤差。各部分的精度在上文已做了介紹,綜合兩者得到整體壓力測量數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為±1.5kPa。真空配氣系統(tǒng)由真空泵、樣品瓶、真空配氣管道、精密天平、真空計(jì)等各部分組成。真空泵采用日本愛發(fā)科式旋片真空泵(寧波愛發(fā)科真空技術(shù)有限公司),極限真空≤0.67Pa。
浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文2實(shí)驗(yàn)裝置介紹18壓力,導(dǎo)致該區(qū)域的偏差較大。在約0.006MPa的壓力精度下,估計(jì)在臨界點(diǎn)附近的超臨界區(qū)域中密度的最大誤差約為0.5%。在臨界點(diǎn)附近區(qū)域的誤差約為2%。測量過程中,可以通過程序設(shè)定時(shí)間間隔從最低溫度至最高溫度來運(yùn)行。在每一個(gè)溫度下,以定義好的時(shí)間間隔從最小壓力至最高壓力來進(jìn)行測試?刂瞥绦騺碓O(shè)置目標(biāo)溫度和目標(biāo)壓力,并在達(dá)到穩(wěn)定之后進(jìn)行測量和計(jì)數(shù)。在得到測試數(shù)據(jù)并儲(chǔ)存之后,升至下一個(gè)壓力來進(jìn)行下一次的測量。在達(dá)到最大壓力之后,將壓力降回為最小壓力值,然后設(shè)置下一個(gè)目標(biāo)溫度。重復(fù)上述過程來完成整個(gè)壓縮液體密度的測量。因此,每一組測試的結(jié)果是在某一定溫度下的p-ρ曲線。2.3飽和比熱容實(shí)驗(yàn)裝置HFE-356mmz的飽和比熱容通過C80Ⅱ量熱儀進(jìn)行測量。浙江大學(xué)高能等利用C80裝置對(duì)制冷工質(zhì)的壓縮液體定壓比熱容進(jìn)行了測試[45-47]。在他們的論文中也對(duì)該套裝置做了詳細(xì)的介紹。本文中對(duì)飽和比熱容的測量也通過法國Setaram生產(chǎn)的C80II型量熱儀完成。C80量熱儀裝置如圖2.3所示:圖2.3C80Ⅱ量熱儀示意圖該設(shè)備是基于Calvet-Tian原理,利用在空間環(huán)形分布的熱電堆實(shí)現(xiàn)高精度的熱流信號(hào)測量。量熱儀的爐體內(nèi)對(duì)稱設(shè)有兩個(gè)池子,一個(gè)用來放置裝有待測樣本的測量池,另一個(gè)放置用來作對(duì)比的對(duì)比池。溫度測試由C80內(nèi)置的Pt100鉑電阻溫度計(jì)完成。量熱儀的溫度準(zhǔn)確度為±0.1K,測溫精度為±0.05K,量熱的分辨率為0.1μW。爐體最外側(cè)是一圈加熱元件,在程序控制下可以以0.001-2K/min的速率對(duì)內(nèi)部池體進(jìn)行加熱/降溫。量熱儀未配置制冷元件,降溫過程通過自然對(duì)流和強(qiáng)制對(duì)流實(shí)現(xiàn),因此測溫范圍為室溫至573.15K。
本文編號(hào):3108473
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