HFO-1234yf+HFC-32的pvTx性質(zhì)和HFO-1234ze(E)+CO 2 的氣液相平衡性質(zhì)研究
發(fā)布時間:2022-07-29 15:14
《蒙特利爾議定書》及其后多次修正案的簽署實施,使得氯氟烴(CFCs)和含氫氯氟烴(HCFCs)類制冷劑被限制甚至淘汰,而作為其替代工質(zhì)的新一代制冷劑氫氟烴(HFCs)因其較高的全球變暖指數(shù)(GWP)而受限于《京都議定書》和《氟化氣體法規(guī)》的相關(guān)規(guī)定,F(xiàn)在主要用在家用空調(diào)內(nèi)的制冷劑二氟一氯甲烷(HCFC-22,R22)和主要用在車用空調(diào)內(nèi)的制冷劑1,1,1,2-四氟乙烷(HFC-134a,R134a)都受到環(huán)保法規(guī)的限制,因此尋找新型的替代制冷劑是必要而且迫切的。2,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234yf)和反式-1,3,3,3-四氟丙烯(HFO-1234ze(E))是最有可能的替代制冷劑。它們屬于不飽和氟化烯烴類,分子結(jié)構(gòu)中含有碳碳雙鍵,能夠在大氣中反應(yīng)水解,大氣壽命極端,因而具有較低的GWP值。但該類制冷劑固有的潛熱小和微可燃性則限制了其大規(guī)模的商業(yè)生產(chǎn)。針對該缺點,一個有效且可行的方案就是將其與其他成熟使用的且能改善其缺陷的制冷劑混合使用。二氟甲烷(HFC-32,R32)是一種理想混合對象,無毒且熱力性能良好,可燃性低于HFO-1234yf,缺點是全球變暖指數(shù)(GWP)值較高,...
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號表
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 新型制冷劑HFOs的研究現(xiàn)狀
1.2.1 HFO-1234yf純質(zhì)及其二元混合體系的研究現(xiàn)狀
1.2.2 HFO-1234ze(E)純質(zhì)及其二元混合體系的研究現(xiàn)狀
1.3 流體pvT性質(zhì)和氣液相平衡實驗研究方法
1.3.1 流體pvT性質(zhì)測量方法
1.3.2 氣液相平衡實驗測量方法
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 流體pvT性質(zhì)和氣液相平衡理論
2.1 狀態(tài)方程
2.1.1 立方型狀態(tài)方程
2.1.2 維里方程
2.2 混合法則
2.2.1 常數(shù)混合法則
2.2.2 基于超額自由能的混合法則
2.3 氣液相平衡理論
2.3.1 相平衡條件
2.3.2 逸度和逸度系數(shù)
2.3.3 逸度系數(shù)的計算
2.3.4 氣液相平衡計算關(guān)系式
2.4 本章小結(jié)
第3章 流體pvT性質(zhì)和氣液相平衡性質(zhì)實驗測量裝置
3.1 流體pvT性質(zhì)實驗測量裝置
3.1.1 磁懸浮密度計及天平稱重系統(tǒng)
3.1.2 溫度-壓力采集及溫度控制系統(tǒng)
3.1.3 真空及流體充注系統(tǒng)
3.1.4 實驗不確定度分析
3.2 氣液相平衡實驗測量系統(tǒng)
3.2.1 平衡釜及恒溫槽
3.2.2 溫度壓力采集及溫度控制系統(tǒng)
3.2.3 組分測量系統(tǒng)
3.2.4 實驗不確定度計算
3.3 本章小結(jié)
第4章 單浮子磁懸浮密度計數(shù)值傳熱模擬研究
4.1 問題提出
4.2 數(shù)值計算過程
4.2.1 物理模型
4.2.2 數(shù)學(xué)模型
4.2.3 邊界條件
4.2.4 網(wǎng)格獨立性檢驗
4.3 模擬計算結(jié)果及分析
4.3.1 N_2在p=20atm、 ΔT=10K工況下計算結(jié)果及分析
4.3.2 N_2在=10/20/50atm、ΔT-10K工況下計算結(jié)果及分析
4.3.3 N_2/H_2/He在p=20atm、ΔT=10K工況下計算結(jié)果及分析
4.4 計算模擬結(jié)論
4.5 流體pvT性質(zhì)實驗測量裝置的驗證
4.6 本章小結(jié)
第5章 流體pvT性質(zhì)實驗測量和理論計算
5.1 流體pvT性質(zhì)實驗測量步驟
5.2 HFO-1234yf純質(zhì)pvT性質(zhì)實驗測量
5.3 維里方程擬合計算及分析比較
5.4 HFO-1234yf+HFC-32混合體系pvTx性質(zhì)實驗測量
5.5 維里方程結(jié)合范德瓦爾混合法則擬合計算及分析比較
5.6 本章小結(jié)
第6章 氣液相平衡實驗測量和理論計算
6.1 氣液相平衡實驗步驟
6.2 HFO-1234ze(E)飽和蒸氣壓
6.3 HFO-1234ze+CO_2混合體系氣液相平衡測量結(jié)果
6.4 PR方程結(jié)合vdW混合法則擬合計算及分析比較
6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論和展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于磁懸浮密度計的高精度流體PVT測量系統(tǒng)[J]. 徐航,蔡旭東,胡芃,金熠. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[2]AHRI低GWP替代制冷劑評價計劃(第一階段)成果綜述[J]. 汪訓(xùn)昌. 暖通空調(diào). 2014(05)
[3]高精度單浮子磁懸浮密度測量系統(tǒng)研制[J]. 李會亞,公茂瓊,郭浩,董學(xué)強,吳劍峰. 低溫工程. 2012(03)
[4]HCFCs制冷劑替代物研究進展及性能分析[J]. 陳偉,祁影霞,張華. 低溫與超導(dǎo). 2011(12)
[5]第四代制冷劑HFO-1234yf[J]. 王博,張偉,馬洋博,曾紀珺,呂劍. 化工新型材料. 2010(08)
[6]振動管式液體密度傳感器機理的研究[J]. 魏新華,龔家偉,喻谷源,王金星. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2001(05)
博士論文
[1]含新型制冷工質(zhì)HFO-1234yf的混合物的氣液相平衡研究[D]. 陳龍祥.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]狀態(tài)方程混合規(guī)則及混合制冷劑相平衡研究[D]. 韓曉紅.浙江大學(xué) 2005
[3]三氟碘甲烷和二氟甲烷的熱物理性質(zhì)研究[D]. 段遠源.清華大學(xué) 1998
碩士論文
[1]乙醇—丙酸乙酯—對二甲苯等壓汽液相平衡研究[D]. 周航.天津大學(xué) 2017
[2]基于磁懸浮密度計法的HFO-1234yf氣相PVT性質(zhì)測量及其在汽車空調(diào)中的替代研究[D]. 徐航.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]高溫超導(dǎo)永磁懸浮系統(tǒng)的性能研究[D]. 秦公平.西南交通大學(xué) 2009
本文編號:3666693
【文章頁數(shù)】:118 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
符號表
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 新型制冷劑HFOs的研究現(xiàn)狀
1.2.1 HFO-1234yf純質(zhì)及其二元混合體系的研究現(xiàn)狀
1.2.2 HFO-1234ze(E)純質(zhì)及其二元混合體系的研究現(xiàn)狀
1.3 流體pvT性質(zhì)和氣液相平衡實驗研究方法
1.3.1 流體pvT性質(zhì)測量方法
1.3.2 氣液相平衡實驗測量方法
1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 流體pvT性質(zhì)和氣液相平衡理論
2.1 狀態(tài)方程
2.1.1 立方型狀態(tài)方程
2.1.2 維里方程
2.2 混合法則
2.2.1 常數(shù)混合法則
2.2.2 基于超額自由能的混合法則
2.3 氣液相平衡理論
2.3.1 相平衡條件
2.3.2 逸度和逸度系數(shù)
2.3.3 逸度系數(shù)的計算
2.3.4 氣液相平衡計算關(guān)系式
2.4 本章小結(jié)
第3章 流體pvT性質(zhì)和氣液相平衡性質(zhì)實驗測量裝置
3.1 流體pvT性質(zhì)實驗測量裝置
3.1.1 磁懸浮密度計及天平稱重系統(tǒng)
3.1.2 溫度-壓力采集及溫度控制系統(tǒng)
3.1.3 真空及流體充注系統(tǒng)
3.1.4 實驗不確定度分析
3.2 氣液相平衡實驗測量系統(tǒng)
3.2.1 平衡釜及恒溫槽
3.2.2 溫度壓力采集及溫度控制系統(tǒng)
3.2.3 組分測量系統(tǒng)
3.2.4 實驗不確定度計算
3.3 本章小結(jié)
第4章 單浮子磁懸浮密度計數(shù)值傳熱模擬研究
4.1 問題提出
4.2 數(shù)值計算過程
4.2.1 物理模型
4.2.2 數(shù)學(xué)模型
4.2.3 邊界條件
4.2.4 網(wǎng)格獨立性檢驗
4.3 模擬計算結(jié)果及分析
4.3.1 N_2在p=20atm、 ΔT=10K工況下計算結(jié)果及分析
4.3.2 N_2在=10/20/50atm、ΔT-10K工況下計算結(jié)果及分析
4.3.3 N_2/H_2/He在p=20atm、ΔT=10K工況下計算結(jié)果及分析
4.4 計算模擬結(jié)論
4.5 流體pvT性質(zhì)實驗測量裝置的驗證
4.6 本章小結(jié)
第5章 流體pvT性質(zhì)實驗測量和理論計算
5.1 流體pvT性質(zhì)實驗測量步驟
5.2 HFO-1234yf純質(zhì)pvT性質(zhì)實驗測量
5.3 維里方程擬合計算及分析比較
5.4 HFO-1234yf+HFC-32混合體系pvTx性質(zhì)實驗測量
5.5 維里方程結(jié)合范德瓦爾混合法則擬合計算及分析比較
5.6 本章小結(jié)
第6章 氣液相平衡實驗測量和理論計算
6.1 氣液相平衡實驗步驟
6.2 HFO-1234ze(E)飽和蒸氣壓
6.3 HFO-1234ze+CO_2混合體系氣液相平衡測量結(jié)果
6.4 PR方程結(jié)合vdW混合法則擬合計算及分析比較
6.5 本章小結(jié)
第7章 結(jié)論和展望
7.1 結(jié)論
7.2 創(chuàng)新點
7.3 展望
參考文獻
致謝
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于磁懸浮密度計的高精度流體PVT測量系統(tǒng)[J]. 徐航,蔡旭東,胡芃,金熠. 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2015(05)
[2]AHRI低GWP替代制冷劑評價計劃(第一階段)成果綜述[J]. 汪訓(xùn)昌. 暖通空調(diào). 2014(05)
[3]高精度單浮子磁懸浮密度測量系統(tǒng)研制[J]. 李會亞,公茂瓊,郭浩,董學(xué)強,吳劍峰. 低溫工程. 2012(03)
[4]HCFCs制冷劑替代物研究進展及性能分析[J]. 陳偉,祁影霞,張華. 低溫與超導(dǎo). 2011(12)
[5]第四代制冷劑HFO-1234yf[J]. 王博,張偉,馬洋博,曾紀珺,呂劍. 化工新型材料. 2010(08)
[6]振動管式液體密度傳感器機理的研究[J]. 魏新華,龔家偉,喻谷源,王金星. 農(nóng)業(yè)機械學(xué)報. 2001(05)
博士論文
[1]含新型制冷工質(zhì)HFO-1234yf的混合物的氣液相平衡研究[D]. 陳龍祥.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[2]狀態(tài)方程混合規(guī)則及混合制冷劑相平衡研究[D]. 韓曉紅.浙江大學(xué) 2005
[3]三氟碘甲烷和二氟甲烷的熱物理性質(zhì)研究[D]. 段遠源.清華大學(xué) 1998
碩士論文
[1]乙醇—丙酸乙酯—對二甲苯等壓汽液相平衡研究[D]. 周航.天津大學(xué) 2017
[2]基于磁懸浮密度計法的HFO-1234yf氣相PVT性質(zhì)測量及其在汽車空調(diào)中的替代研究[D]. 徐航.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2015
[3]高溫超導(dǎo)永磁懸浮系統(tǒng)的性能研究[D]. 秦公平.西南交通大學(xué) 2009
本文編號:3666693
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