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1、第卷第期工程热物理学报,,年月制冷剂汽化热计算范晶赵小明刘志刚西安交通大学热流科学与工程教育部重点实验室,陕西西安摘要本文从相变热方程出发,将汽化热与对比温度进行了关联,得到一个新的估算液体汽化热的方程式,该式型式简单,参数少,只需要知道物质的临界温度、偏心因子以及摩尔气体常数就能计算,便于应用利用新方程对种制冷剂的汽化热进行了计算,平均绝对偏差为,满足工程需要。关键词汽化热制冷剂估算中图分类号文献标识码文章编号一一一勺饭一一母职乡,',既,。一·,,前言汽化热是定压下饱和液体变为饱和气体所需要众一一汤邓架、了廿`、夕了、夕飞的热量,是液体十分重要的
2、基础热物理性质之一,它的数据在能源动力、制冷化工计算、新材料研发等存益一■州鲁在着气液相变的领域中有着广泛的应用。实验技术上述各式中,守为汽化热,为摩尔气体常数,为的发展提供了大量的精确的实验数据,但是通常有饱和压力,为饱和温度,为对比压力,为对必要由某些方法得到估算或外推结果以对实验数据比温度,。为临界压力,为临界温度,为常进行补充。因此合理的计算成为了得到汽化热数据压,■为饱和汽液压缩因子差,,。分别为饱和的另一主要来源`。等人发表了用来确定汽化压力对应的饱和气体的比体积和饱和液体的比体积。热的各种方法的全面描述。其中最主要的有以下几二小,月、、
3、。守二、。二`,`种,由蒸汽压方程计算、对比态定律计算、基团由式知,愈是■、界和后耸生的函数。■贡献法计算叫和剩余函数法计算。本文将汽化热数个目一下不产、坦二`吊钟,日。队正刀二州、力。少。广阴“萝。似`山小飘乙一里据与对比温度进行关联得到了一个新的方程,该方的函数。等人已经证明,守可以用一个展开式程式形式简单、参数少、精度高。与和。关联,并得到一个如下方程,汽化热公式的导出益一·`一,。``·。“一,。,`,年,提出了描述相变过程的著等人也由表达式出发得到了一名方程式,,其型式如下,个新的分析式,型式如下,即守守。、一一一,·对对方程进行变换可以得
4、到以下型式,守其中,、一。`,、奥了'一口田一曰收稿期一一修订期一一一荃金项目国家自然科学基金资助项目仓国家重点基础研究发展计划作者简介范晶小,女,博士研究生,主要从事流体热物性方面研究2期范晶等制冷剂汽化热计算一彻公一山通过分析比较,我们发现常数中。、随着物一公一公公质不同的变化不是很明显,它们的值只是在一个很一山国一田小的范围内变化,并且对方程的计算结果的影响也很小,因此本文中将其视为了定值,取各种物以上两个方程各有优缺点,公式中有四个质的平均值,分别为,一。而。却是常数,型式比较简单,但是精度不高公式随着物质的偏心因子在变化的,其变化图如图所有
5、四个参变量,每个参变量又都是。的函数,包含示。从图中我们可以看出,。的整体变化规律是随了四个常数,型式相对而言比较复杂不方便利用,但着制冷剂的偏心因子的增大呈递增趋势。本文把是精度要高。为了能有一个公式同时拥有计算精度拟合成了如下方程形式,高与实用性强两个优点,我们也将汽化热与温度进行了关联,得到了以下的一个方程。一一山。表一犁“`一,勿上式中。、、是与物质种类有关的常数,可以用文献值或实验值进行关联。表是种制冷剂关二联得到的常数值。,`表种制冷剂的关联常数及其计算偏差户,二二偏心平均””物质因子偏差勺偏心因子田一图方程中参变量。。随制冷剂偏心因子变
6、化图鱿一恻硼删翎删汽化热的计算将表达式代入方程就能对制冷剂液体的汽化热数值进行估算。用新方程对种制冷剂的汽化热进行了估算,一温度范围从制冷剂的三相点到临界点,共计个一`计算点。为了证明新方程,我们还用和一方程进行了计算,三种方程的计算结果和一一文献值比较的偏差如表所示。部分制冷剂的计一习算偏差曲线如图和图所示。一一图和图更清楚地证明了新方程是合理有石效的。图中我们可以看到,在整个温度区间内,本一一文方法的计算结果的绝对偏差都是很小的,只有在甲烷一三相点和临界点附近有些许的增大,但也属于可接乙烷丙烷异丁烷一一,表各种估算方程的偏差氮气氧气一二氧化碳各种
7、方法计算偏差水一物质本文方法氨平均最大平均最大平均最大平均240工程热物理学报卷续表—各种方法计算偏差本文物质本文方法平均最大平均最大平均最大`止乙上,一,山一自山勺曰即匕习合八乙自口丹勺︸﹄`一歇住乐已段么又几自︸`︷`︵﹃,一山工︸曰几只几六`工﹄脚巴了擎利友职自……,八曰咤工上勺一八,︸︶一一六乙曰钾八月上山勺召八︸了`峥口八口勺山八勺山泞﹄`︸︵吐匕勺山妇一阿勺任匕吕匕八沙月`﹄︵`…名乡对比温度山八工上曰,︺上图制冷剂汽化热计算结果与文献值比较偏差曲线呻…受范围。在对比温度、的范围内,计算结果尤其突出,不仅绝对偏差低,而且波动也小。丁烷结论
8、本文得到了一个新的结构简单、参数少的计算制冷剂汽化热的方程。该方程只需要知道制冷剂的甲烷临界温度、偏心因子以
