HFO-1234yf+HFC-32的pvTx性质和HFO-1234ze（E）+CO 2 的气液相平衡性质研究

发布时间：2022-07-29 15:14

　　《蒙特利尔议定书》及其后多次修正案的签署实施,使得氯氟烃（CFCs）和含氢氯氟烃（HCFCs）类制冷剂被限制甚至淘汰,而作为其替代工质的新一代制冷剂氢氟烃（HFCs）因其较高的全球变暖指数（GWP）而受限于《京都议定书》和《氟化气体法规》的相关规定。现在主要用在家用空调内的制冷剂二氟一氯甲烷（HCFC-22,R22）和主要用在车用空调内的制冷剂1,1,1,2-四氟乙烷（HFC-134a,R134a）都受到环保法规的限制,因此寻找新型的替代制冷剂是必要而且迫切的。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剂。它们属于不饱和氟化烯烃类,分子结构中含有碳碳双键,能够在大气中反应水解,大气寿命极端,因而具有较低的GWP值。但该类制冷剂固有的潜热小和微可燃性则限制了其大规模的商业生产。针对该缺点,一个有效且可行的方案就是将其与其他成熟使用的且能改善其缺陷的制冷剂混合使用。二氟甲烷（HFC-32,R32）是一种理想混合对象,无毒且热力性能良好,可燃性低于HFO-1234yf,缺点是全球变暖指数（GWP）值较高,... 

【文章页数】：118 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
符号表
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 新型制冷剂HFOs的研究现状
        1.2.1 HFO-1234yf纯质及其二元混合体系的研究现状
        1.2.2 HFO-1234ze(E)纯质及其二元混合体系的研究现状
    1.3 流体pvT性质和气液相平衡实验研究方法
        1.3.1 流体pvT性质测量方法
        1.3.2 气液相平衡实验测量方法
    1.4 本文主要研究内容
第2章 流体pvT性质和气液相平衡理论
    2.1 状态方程
        2.1.1 立方型状态方程
        2.1.2 维里方程
    2.2 混合法则
        2.2.1 常数混合法则
        2.2.2 基于超额自由能的混合法则
    2.3 气液相平衡理论
        2.3.1 相平衡条件
        2.3.2 逸度和逸度系数
        2.3.3 逸度系数的计算
        2.3.4 气液相平衡计算关系式
    2.4 本章小结
第3章 流体pvT性质和气液相平衡性质实验测量装置
    3.1 流体pvT性质实验测量装置
        3.1.1 磁悬浮密度计及天平称重系统
        3.1.2 温度-压力采集及温度控制系统
        3.1.3 真空及流体充注系统
        3.1.4 实验不确定度分析
    3.2 气液相平衡实验测量系统
        3.2.1 平衡釜及恒温槽
        3.2.2 温度压力采集及温度控制系统
        3.2.3 组分测量系统
        3.2.4 实验不确定度计算
    3.3 本章小结
第4章 单浮子磁悬浮密度计数值传热模拟研究
    4.1 问题提出
    4.2 数值计算过程
        4.2.1 物理模型
        4.2.2 数学模型
        4.2.3 边界条件
        4.2.4 网格独立性检验
    4.3 模拟计算结果及分析
        4.3.1 N_2在p=20atm、 ΔT=10K工况下计算结果及分析
        4.3.2 N_2在=10/20/50atm、ΔT-10K工况下计算结果及分析
        4.3.3 N_2/H_2/He在p=20atm、ΔT=10K工况下计算结果及分析
    4.4 计算模拟结论
    4.5 流体pvT性质实验测量装置的验证
    4.6 本章小结
第5章 流体pvT性质实验测量和理论计算
    5.1 流体pvT性质实验测量步骤
    5.2 HFO-1234yf纯质pvT性质实验测量
    5.3 维里方程拟合计算及分析比较
    5.4 HFO-1234yf+HFC-32混合体系pvTx性质实验测量
    5.5 维里方程结合范德瓦尔混合法则拟合计算及分析比较
    5.6 本章小结
第6章 气液相平衡实验测量和理论计算
    6.1 气液相平衡实验步骤
    6.2 HFO-1234ze(E)饱和蒸气压
    6.3 HFO-1234ze+CO_2混合体系气液相平衡测量结果
    6.4 PR方程结合vdW混合法则拟合计算及分析比较
    6.5 本章小结
第7章 结论和展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于磁悬浮密度计的高精度流体PVT测量系统[J]. 徐航,蔡旭东,胡芃,金熠.  中国科学技术大学学报. 2015(05)
[2]AHRI低GWP替代制冷剂评价计划（第一阶段）成果综述[J]. 汪训昌.  暖通空调. 2014(05)
[3]高精度单浮子磁悬浮密度测量系统研制[J]. 李会亚,公茂琼,郭浩,董学强,吴剑峰.  低温工程. 2012(03)
[4]HCFCs制冷剂替代物研究进展及性能分析[J]. 陈伟,祁影霞,张华.  低温与超导. 2011(12)
[5]第四代制冷剂HFO-1234yf[J]. 王博,张伟,马洋博,曾纪珺,吕剑.  化工新型材料. 2010(08)
[6]振动管式液体密度传感器机理的研究[J]. 魏新华,龚家伟,喻谷源,王金星.  农业机械学报. 2001(05)

博士论文
[1]含新型制冷工质HFO-1234yf的混合物的气液相平衡研究[D]. 陈龙祥.中国科学技术大学 2015
[2]状态方程混合规则及混合制冷剂相平衡研究[D]. 韩晓红.浙江大学 2005
[3]三氟碘甲烷和二氟甲烷的热物理性质研究[D]. 段远源.清华大学 1998

硕士论文
[1]乙醇—丙酸乙酯—对二甲苯等压汽液相平衡研究[D]. 周航.天津大学 2017
[2]基于磁悬浮密度计法的HFO-1234yf气相PVT性质测量及其在汽车空调中的替代研究[D]. 徐航.中国科学技术大学 2015
[3]高温超导永磁悬浮系统的性能研究[D]. 秦公平.西南交通大学 2009



本文编号：3666693