振动盘黏度计的改进及R152a气相黏度实验研究

在对已有的振动盘黏度计改进的基础上，利用高纯氮气对改进后的实验装置进行了标定．为了检验装置的可靠性，测量了温度为300K、压力为0．1～4．5MPa时的氩气黏度，实验结果与标准值的最大偏差为0．879／6，平均偏差为0．37％．用此装置对制冷剂R152a在温度范围为300～346K、压力范围为0．1～1．0MPa时的气相黏度进行了实验研究，并利用所得实验数据拟合得到了R152a的气相黏度方程，方程计算值与实验数据的最大偏差为0．37％，平均偏差为0．11％，可以满足其他研究和工程应用的需要．     

CO_2膨胀体系混合物的黏度模型

针对已有模型计算CO_2膨胀体系混合物黏度精度低的问题,在对已发表文献中的7种CO_2膨胀体系气液混合物(包括CO_2与正癸烷、正十四烷、正十八烷、甲醇、乙醇、丙醇和丙酮)的黏度数据进行搜集整理的基础上,建立了适用于CO_2膨胀体系的改进的Eyring-NRTL黏度模型,确定了模型中的二元作用交互参数与混合物平均摩尔质量之间的关系,并通过文献数据回归得到了模型中的参数。结果表明,对于CO_2/正癸烷体系黏度推算的平均偏差小于3%(310.93 K除外),CO_2与正十四烷、正十八烷、甲醇、乙醇、丙醇和丙酮体系的绝对平均偏差小于4%。通过与其他黏度模型的比较,表明改进的黏度模型可以用于计算CO_2膨胀体系的黏度数据。     

采用微传感器的黏/密度实验系统及其性能测试

为了快速、准确地获得流体的密度和黏度数据,研制了一套采用微型传感器的密度/黏度实验系统。在激励装置的驱动下,微型传感器在流体中周期性振动,通过测量传感器的谐振频率和品质因子来获取流体的密度和黏度。分别采用标准物质甲苯和正庚烷对实验系统进行了标定和测试,测量的温度范围为283.15~303.15K,压力为0.1MPa,将实验值与文献值进行了比较,结果表明,密度测量值与文献值的平均绝对偏差为0.93%,最大偏差为1.26%,黏度测量值与文献值的平均绝对偏差为7.08%,最大偏差为16.67%,验证了实验系统的可靠性。     

CO2/HCs混合物宽区域黏度模型的热力学研究

 基于Vesovic-Wakeham理论,建立CO₂/HCs二元混合物黏度预测模型,对CO₂/CH₄,CO₂/C₂H₆,CO₂/C₃H₈,CO₂/n-C₄H₁₀和CO₂/iso-C₄H₁₀这5种重要CO₂/HCs二元体系的黏度进行了预测,温度范围为273.15～973.15 K,压力范围为0.1～200 MPa,最大黏度预测值达140 μPa·s。与大量文献实验数据的比较表明,所预测的黏度计算值具有较高的精度,可以满足工程应用的实际要求。     

气液饱和溶液黏度实验系统及其性能测试

针对目前国内外对气-液达到平衡状态时其饱和液相黏度实验研究非常少的现状,将相平衡装置与双毛细管法黏度测量装置进行集成,搭建了一套可以用于测量气液饱和溶液黏度的实验系统。通过对纯质乙醇、正庚烷以及离子液体[Hmim][Tf_2N]等的黏度进行测试并与文献值对比,得到3种物质的实验值与文献值的绝对平均偏差分别为1.13%、0.89%和2.15%。在此基础上,测量得到了温度为298.15、323.15和343.15 K时含饱和制冷剂R134a的离子液体[Hmim][Tf_2N]在不同压力、不同溶解度时的黏度实验数据,并将实验数据拟合成温度和组分的多项式形式。通过与方程计算结果进行对比分析,得到实验值与多项式计算值的绝对平均偏差为1.42%,最大偏差为2.86%,验证了文中搭建的气液饱和溶液黏度实验系统的可靠性,可为进一步开展相关研究奠定基础。     

采用Peng-Robinson方程和体积平移的脂肪酸甲酯液相密度预测

为了提高经典的Peng-Robinson立方型状态方程(PR方程)预测脂肪酸甲酯高压液相密度的精度，并为生物柴油的进一步工程应用提供可靠的密度预测方法，在对文献中发表的19种饱和脂肪酸甲酯和6种不饱和脂肪酸甲酯的常压液相密度实验数据进行收集的基础上，采用体积平移法对PR方程进行了修正。分析发现，体积平移量与所研究的脂肪酸甲酯中的碳原子数、双键数以及温度存在一定的规律，并获得了其定量关系式，得到了可以预测同系列脂肪酸甲酯液相密度的体积平移的PR方程(VTPR方程)。结果表明，利用所提VTPR方程计算得到的脂肪酸甲酯常压密度与实验数据的总体相对偏差为0.30%。将所提VTPR方程用于预测脂肪酸甲酯高压条件下的密度，预测值与实验数据的总体相对偏差为0.50%,可以满足实际工程的需要。     

一个新的二甲醚气液相密度方程

为了获得二甲醚的气液相密度,在对二甲醚PVT实验数据进行文献调研的基础上,基于对比态原理运用准牛顿优化算法得到了一个6参数的用于计算二甲醚气相和液相密度的方程.气相和液相方程适用于温度从三相点温度至临界温度,压力最大达到70 MPa.新方程计算的二甲醚气液相密度值与实验数据比较后表明:两者的气相密度平均绝对偏差的范围从低温区的0.1％到临界点附近的1％;两者的液相密度平均绝对偏差的范围从低温区的0.1％到临界点附近的3％.     

脂肪酸酯自由体积理论黏度模型

在对文献中发表的22种脂肪酸甲酯和16种脂肪酸乙酯的液相黏度实验数据进行收集的基础上,建立了脂肪酸酯类物质的自由体积理论黏度模型,并得到了模型的参数。结果表明,对脂肪酸甲酯而言,实验值和计算值的最大偏差小于5.5%(其中脂肪酸链的碳原子数与不饱和键数之比为20:1和22:1的除外),对脂肪酸乙酯,最大偏差小于4.0%(其中脂肪酸链的碳原子数与不饱和键数之比为18:1和18:2的除外)。分析发现,模型参数与酯类相对分子质量之间存在一定的规律,获得了其定量关系,使得所建立的模型具有了预测同类物质黏度的功能。将预测模型计算结果和实验值进行比较发现,对38种脂肪酸酯类,黏度总体平均绝对相对偏差小于1%,可以满足实际工程的需要。     

采用R1234ze(E)/离子液体工质对的吸收式制冷循环性能分析

针对传统吸收式制冷工质对H_2O/LiBr和NH_3/H_2O等存在的问题,且含离子液体的工质对是一类有潜力的新型吸收式制冷工质对,选取烯烃类制冷剂R1234ze(E)与3种离子液体[Bmim][PF_6]、[Hmim][PF_6]和[Omim][PF_6]组成的工质对在单效吸收式制冷循环中的性能展开了研究。首先,运用NRTL活度系数模型关联了3种工质对的相平衡数据,建立了相关的热力学模型;其次,通过建立的热力学模型分析了不同发生温度、蒸发温度和冷凝温度时工质对的循环倍率、稀溶液与浓溶液的浓度差、系统性能系数以及■效率等的变化规律;最后,通过与文献中的R1234ze(E)以及其他离子液体(包括[Hmim][Tf_2N]、[Omim][BF_4]、[Hmim][BF_4]和[Emim][BF_4]等)组成的工质对在吸收式制冷循环中的性能进行了对比。研究结果表明:在冷凝温度为30℃时,3种工质对的性能在发生温度70℃时达到最大值,循环的■效率在65℃时达到最大,且工质对R1234ze(E)/[Omim][PF_6]的性能系数最大,可达到0.21,其■效率为0.089;R1234ze(E)/[Hmim][Tf_2N]系统性能最优,R1234ze(E)/[Emim][BF_4]的性能最低。研究结果可为后续新型制冷工质对在吸收制冷循环中的实际应用提供一定的参考。