冰箱空调替代制冷剂的研究进展(下)

在对空调制冷剂HCFC22替代现状进行分析的基础上，着重讨论了西安交通大学在空调替代制冷剂包括HFCs混合工质、醚类及其混合物等方面的研究进展．通过对现有替代制冷剂的性能分析，并考虑环境安全性能，认为课题组提出的HFCs混合工质HFC32／HFC125／HFC152a作为家用空调器制冷剂具有非常明显的优点，是潜在的理想环保节能替代制冷剂．     

二元混合工质HFC32／125的热物性模型分析

采用Martin-Hou81型方程对二元混合工质HFC32／125 热力学性质进行计算,根据实验数据拟合出该工质的迁移特性计算公式,根据计算结果给出了压焓图和热力性质表,计算关系式具有较高的精度,热力学参数计算误差小于1％,迁移持性参数误差小于4＃,研究结果为二元混合工质HFC32／125的系统分析和计算提供了准确,可靠的热力学和热物理性质。     

冰箱空调替代制冷剂的研究进展(上)

在简单介绍制冷剂的发展历史和评价方法的基础上，从应用的角度对国内外冰箱制冷剂CFC12的替代现状进行了较为全面的分析，并着重讨论了西安交通大学在冰箱替代制冷剂包括HFCs混合工质、醚类及其混合物等方面的研究进展．通过对现有冰箱替代制冷剂的热力学性能分析，并考虑环境安全性能，认为课题组提出的HFCs混合工质HFC152a／HFC125作为冰箱制冷剂具有非常明显的优点，是潜在的理想环保节能替代制冷剂。     

三氟甲醚作为冰箱制冷剂的理论分析

对氟化醚类工质三氟甲醚（HFE143a）用作冰箱制冷剂进行了全面的理论分析，比较了新制冷剂HFE143a与冰箱制冷剂CFC12、HFC134a、HC600a和HFC152a／HCFC22等的基础热物理性质，对它们的冰箱标准工况制冷循环性能和变工况制冷循环性能进行了详细的理论计算及分析，新制冷剂HFE143a的制冷性能与CFC12和HFC134a的制冷性能基本相似，而耗指标却优于它们，所以适应更高环境保护的要求，完全适合做新一代的冰箱制冷剂。     

核电站空间系统HCFC22冷水机组替代工质性质的研究

以核电站大型空调系统替代工质冷水机组的国产化为背景,考虑以HFC134a作为HCFC22替代工质的主要选择对象,对HFC134a和HCFC22的物理性质,、循环特性和系统特性进行了详细的比较和研究,在此基础上对采用替代工质时存在的技术问题进行了讨论。     

二次冷媒无霜电冰箱的理论分析

为了降低无霜冰箱采用可燃性制冷剂燃烧爆炸的危险性，提出了“二次冷媒无霜电冰箱”．对于该型式的电冰箱，箱内空气只与二次冷媒进行热交换，与可燃性制冷剂不直接接触，因此，大大降低了电冰箱采用可燃性制冷剂燃烧爆炸的危险性．同时，二次冷媒电冰箱可以很容易地采用大滑移温差的非共沸制冷制，大大提高了系统的制冷系数(COP)．对二次冷媒冰箱采用R32／R600a(0．35：0．65)、R22／R123(0．45：0．55)、R32／R600(0．40：0．60)、R170／R600a(0．08：0．92)、R32／R245fa(0．40：0．60)、R290／R123(0．40：0．60)等混合工质(上述混合工质均为质量比)的理论循环计算表明，其COP比传统无霜冰箱采用R134a的COP提高10％以上．     

HFC-161混合物替代HCFC-22的变工况性能分析

用HFC-161混合物HFC-161／125／32作为HCFC-22新型替代制冷剂，分析其变工况性能，并与HCFC-22的两种主要替代物R407C、R410A进行了对比．结果表明，混合物HFC-161的热力学性能与HCFC-22接近，环境性能良好，ODP值为零，GWP值小于HCFC-22、R407C、R410A；在较大的工况范围内，仍具有作为HCFC-22替代制冷剂的潜力。     

HFC和HCFC类物质的表面张力的关联

表面张力是有沸腾和凝结的换热计算必不可少的物性参数 ,HFC和 HCFC物质分别作为长期性和过渡性的制冷剂替代物 ,其表面张力数据对于制冷空调设备的设计计算是十分重要的。该文综合国际上现有的实验数据 ,给出了各种 HFC和 HCFC物质统一形式的表面张力关联式 ,可以在广阔的温度范围内高精度地再现实验数据 ,并与国际上现有的关联式进行了比较分析。该文所提供的表面张力关联式的计算精度可满足工程实际需要。     

氢氟烃(HFC)二元混合物表面张力测量

氢氟烃(HFC)混合物是长期性的制冷剂替代物,其表面张力数据对于制冷空调设备的设计计算必不可少。对HFC-32/125,HFC-32/134a,HFC-32/227ea,HFC-143a/227ea和HFC-143a/134a5种二元混合制冷剂的表面张力进行了实验研究,用毛细管内液面上升高差法(DCRM)精确测量了其253～333K的表面张力数据,温度和表面张力的最大不确定度分别为±10mK和±0.15mN.m-1。使用测量结果拟合得到了对应混合工质的表面张力关联式,并与目前已有的文献数据进行了比较。     

制冷剂气体水合物分解热的确定

利用可视化高压流体测试装置，测定了HFC134a、HCFC141b和HFC152a水合物的分解条件。根据测定的制冷剂气体水合物形成条件和压缩因子，计算了制冷剂气体水合物在0℃以上的分解热，并进行了分析比较。结果表明：水合物分解热与形成水合物的结构有关；在一定温度范围内，两者的水合物分解热随温度的变化不大；HFC134a和HCFC141b水合物填充晶格的分子直径大小相当，两者的水合物分解热相近；计算和实验结果符合良好。该方法可用于蓄冷系统的工程设计计算。     

用HFC 32／HFC 125／HFC 134a替代HCFC 22的理论计算与分析

选用ＣＳＤ状态方程、合适的混合法则及其相互作用系数，对替代ＨＣＦＣ－２２的三元混合工质ＨＦＣ－３２／ＨＦＣ－１２５／ＨＦＣ－１３４ａ进行了热力性质计算误差分析表明计算结果达到一定的精度，在此基础上进行了理论循环计算、分析和比较．所有计算均编制程序在计算机上进行     

三元混合工质在空调循环中替代HCFC22研究

提出了ＨＣＦＣ２２的三元替代物ＨＦＣ３２／ＨＦＣ１４３ａ／ＨＦＣ１３４ａ和ＨＦＣ３２／ＨＦＣ１２５／ＨＦＣ１５２ａ,标准空调工况下的理论制冷循环性能分析表明两物系在推荐组成下均与ＨＣＦＣ２２相近的热力学性质和循环性能,具有在空调循环中替代ＨＣＦＣ２２的潜力。     

HFC152a/HCFC22混合工质气相粘度实验测量

利用振动盘式粘度计对混合工质的气相粘度进行了实验测量.实验采用相对测量的方法,测量了真空下的对数衰减率;通过氮气的粘度测量获得了工作方程的修正项,并通过测量HCFC22的粘度对实验系统的准确性和可靠性进行了检验;然后对HFC152a/HCFC22(质量分数15%/25%)的气相粘度进行了测量,测量温度293～370 K,压力0.1～1.9 MPa,实验测量的不确定度为3%,并关联了粘度、温度和密度的经验公式.     

流动型量热法测量液体比热容实验研究

建立了流动型高压液体及其混合物定压比热容的测量装置．该装置测量压力可达１２ＭＰａ，温度范围为２６０～４７０Ｋ．利用所建的装置测量了纯水的定压比热容，测量结果与文献值比较其偏差在±０．６％以内．该装置的建成为进一步开展液体及其混合物定压比热容的研究创造了条件．文中给出了利用该装置测量ＨＦＣ１５２ａ／ＨＣＦＣ２２混合工质定压比热容的测量结果．     

HFC二元混合物表面张力关联式

氢氟烃 (HFC)混合物作为长期性的制冷剂替代物 ,其表面张力数据对于制冷空调设备的设计计算十分重要。该文综合国际上现有的混合物表面张力的实验数据 ,给出了HFC二元混合物统一形式的表面张力关联式 ,可以在广阔的温度范围内高精度地再现实验数据 ,还能精确计算相关纯工质的表面张力。与现有的混合物关联式进行了比较分析。该文所提供的表面张力关联式的计算精度可满足工程应用     

变温工况下可燃制冷剂的爆炸极限

鉴于当前紧迫的HCFCs淘汰形势,很多学者针对替代潜力较大的HFC161和HC1150的热力性质、循环性能以及常温下可燃性等进行了研究,然而针对变温工况下上述可燃制冷剂爆炸极限影响规律的研究却极为少见.为此,本课题组建立了一套由上位机自动控制的可燃气体爆炸极限测试系统,并对HFC161和HC1150在-3～55,℃范围内的爆炸极限进行了试验研究.结果表明:在一定的温度范围内,温度升高会使不可燃的混合气体出现热激化现象,而成为可燃可爆状态.当环境温度由-3,℃升高到55,℃时,HFC161和HC1150的爆炸极限范围分别增加了1.42%、4.59%.低温对制冷剂爆炸极限有较明显的抑制作用;2种工质的燃爆特性的温度敏感区大约位于10～40,℃区间,当温度高于40,℃或低于10,℃时,温度对制冷剂可燃上、下限的影响均减弱.试验结果和变化规律为可燃制冷剂在变温工况下的安全应用奠定了基础.