制冷剂热力性质的快速计算Ⅱ.典型工质计算公式

利用所提出的快速计算方法,以REFPROP 6.01的计算结果为数据源,对2种典型的制冷剂R134a和R410A的饱和区、过热区和两相区的热力性质在饱和温度分别为-60~80°C和-60~60°C,过热度均为0~65°C的数据范围内进行了拟合,给出了各个热力性质对应的显式快速计算公式,并将该快速计算公式与REFPROP 6.01相应公式的计算结果和计算速度作了比较.对比结果表明:R134a和R410A的快速计算公式的计算速度约分别为REFPROP 6.01的140倍和940倍;所有快速计算公式的计算平均偏差小于0.021%,最大偏差小于1.05%.     

制冷剂过冷区热力性质的快速计算

提出制冷剂过冷区热力性质的隐式拟合模型,给出了制冷剂过冷区热力性质的隐式拟合、显式计算方法.该方法能够保证制冷剂热力性质计算的可逆性,同时由于不存在迭代,保证了热力性质计算的高速性和绝对稳定性.以REFPROP 6.01的计算结果作为数据源,以环保工质R410A和R407C为例对该模型作了验证.计算与对比结果表明,应用所提出模型得到的快速计算公式的计算速度比REFPROP 6.01程序的计算速度提高了3个数量级,且能保证在常用的制冷空调工况范围内的最大计算偏差小于0.49%,而平均计算偏差小于0.09%.     

R410a制冷剂性能参数的显式快速计算模型Ⅰ. 饱和线方程

在Martin-Hou方程的基础上,提出了R410a制冷剂在饱和线的热力学性能参数和传输特性参数的显式快速计算模型.该模型不存在迭代,在保证较高计算精度的同时,可以保证模型的计算速度和稳定性.以热力学性能参数计算软件REFPROP 7的数据源作为原始数据,在饱和线（139.00~343.32 K）范围内,对R410a制冷剂的性能参数进行拟合,并将该模型的计算结果与REFPROP 7数据源进行对比.结果表明：所有快速计算模型的总平均误差均小于1.174%,最大误差小于13.218%;其计算速度比REFPROP 7提高了2~4个数量级.     

R410a制冷剂性能参数的显式快速计算模型 Ⅱ. 过 热 区 方 程

在Martin-Hou方程的基础上,提出了R410a制冷剂在过热区（压力4~4 355 kPa,过热度0~100 K）的热力学性能参数和传输特性参数的计算模型,以REFPROP 7的数据源作为原始数据,在过热区范围内对R410a制冷剂的热力学性能参数进行拟合,并将该模型的计算结果与REFPROP 7数据源进行对比.结果表明,所提出的显式计算模型的平均误差小于1.24%,最大误差小于14.30%,计算速度比REFPROP 7提高了2~4个数量级.     

R410A和R407C热力性质简化计算

采用隐式三次多项式拟合了R22主要替代工质R410A和R407C的热力性质,给出了形式统一的制冷剂热力性质简化模型,分析了隐式拟合过程中出现的分岔问题并提出了解决方法,从而进一步完善了模型的一致性和稳定性,与参考模型比较,该模型在饱和区的相对误差绝对值的最大值为0．19％,平均误差为0．07％,在过热区的相对误差绝对值的最大值为0．61％,平均误差为0．18％,计算速度平均提高一个数量级,适用于基于计算机辅助设计的产品设计和优化计算。     

亚临界压力区CO2热力性质及传输特性的快速计算模型

提出CO2亚临界压力区具有统一形式的热力性质和传输特性的显式计算模型.由于模型为显式形式,不存在迭代,保证了热物理性质计算的高速性和绝对稳定性;同时,所有热物理性质的计算模型形式统一,便于系统仿真的调用.以REFPROP 7的计算结果作为数据源,对制冷剂环保替代中重要的自然工质CO2的热物理性质在压力为三相点压力至临界压力,过热度0～200 K、过冷度0～87 K的数据范围内进行拟合,并将该快速计算模型与REFPROP 7相应公式的计算结果和计算速度进行对比.结果表明,所有快速计算模型的总平均偏差小于0.156%,最大偏差小于10.43%;速度比REFPROP 7的计算速度提高了2～4个数量级.     

超临界CO2热力性质及迁移性质快速计算方法

提出超临界CO2热力性质及迁移性质的隐式拟合模型,给出了超临界CO2热力性质及迁移性质的隐式拟合、显式计算方法.该方法能够保证超临界区热力性质计算的可逆性、高速性和绝对稳定性.以REFPROP 7的计算结果作为数据源,对超临界CO2热力性质及迁移性质在温度304.13～393.15 K,压力7.377～12.0 MPa作了隐式拟合,给出了各个热力性质及迁移性质对应的显式快速计算公式,其计算速度比REFPROP 7程序的计算速度平均提高了2个数量级,并且平均误差在1.8%以内.     

R407C两相区热力性质的无量纲隐式拟合方法

引入4个无量纲参数,提出了适用于三元非共沸混合制冷剂R407C两相区物性计算的无量纲隐式拟合方法．采用该方法后的物性计算速度较美国国家标准局(NIST)的REFPROP 6．0提高1000～6000倍;并且以NIST作为数据源,在工况范围(43．62～2474．69kPa)内比较,拟合函数的最大相对误差在1．3％之内,平均误差在1．1％之内,满足系统仿真计算的需要。     

制冷剂饱和热力性质的通用简化计算模型

制冷剂热力性质的简化计算是保证制冷空调系统仿真与优化计算的稳健性与快速性的关键之一.制冷剂热力性质简化计算模型的研究目标是函数形式上的通用性和较大参数范围内的准确性.提出了一种适用于制冷剂饱和热力性质的六系数通用简化计算模型,对多种常见制冷剂进行了数据拟合.在制冷空调工况范围内,与国际标准制冷剂物性计算软件REFPROP 9.0相比,该简化计算模型对各种饱和热力性质的最大计算误差均小于±0.6%,计算速度可以提高两个数量级以上.     

制冷剂热力性质的快速计算Ⅰ.计算方法

采用隐式拟合、显式计算的方法给出了常用纯工质和混合工质制冷剂饱和区、两相区以及过热区热力性质的快速计算方法.通过引入转换函数,对前人提出的制冷剂饱和区和过热区三次隐式拟合、显式计算模型作了改进,更好地解决了三次方程求解过程中解的分岔问题,使其能适应更宽范围的制冷剂物性简化计算.通过引入当量干度的概念,给出了混合工质两相区物性简化计算的通用二次拟合模型.并详细说明了由隐式拟合模型转化为显式快速计算公式的方法.     

基于Lattice-Boltzmann方法的混合制冷剂粘度计算

以R32与R125为对比制冷剂工质,用基于Lattice-Boltzmann方法的新算法计算了混合制冷剂R410A与R407C的动力粘度.分析了误差,探讨了提高计算精度的方法,提出要选用合适的对比工质,考虑不同组分之间受力等措施来提高精度.结果表明:在选用合适的对比工质后,R410A的平均计算误差5.2%,最大误差7.0%;R407C的平均计算误差5.5%,最大误差8.0%.计算结果说明该方法可以对混合制冷剂动力粘度进行有效计算.     

润滑油对小管径强化管内R410A流动冷凝压降特性的影响

对环保制冷工质R410A与润滑油混合物在4 mm小管径内螺纹强化管内流动冷凝的压降特性进行了实验研究,分析了润滑油对流动冷凝摩擦压降的影响.结果表明,在干度小于0.6时,润滑油会减小R410A在4 mm强化管内的冷凝摩擦压降,最大可减小12%;而在干度大于0.6时,润滑油会增大R410A在4 mm强化管内的冷凝摩擦压降,最大可增加13%.结合已有文献中的数据,基于混合物性建立了适用于R410A 油混合物在小管径强化管内流动冷凝的压降关联式,关联式预测值与94%的实验值误差在±30%以内.
     

热轧带钢温度场计算模型及其计算偏差分析

热轧带钢温度场可根据热传导偏微分方程与边界条件和初始条件计算,也可采用忽略厚度方向温度梯度的集总参数法计算.在假设前者计算结果准确的基础上,将集总参数法所获得的温度计算模型与前者进行偏差计算,得到了相对偏差计算公式并采用Matlab求得不等式的解,由此得到了集总参数法的应用范围:当相对偏差在5%以内时,带钢心部、1/4和表面的毕渥数范围分别为0~0.100 8,0~0.136 1和0~0.959 3;相对偏差在10%以内时,带钢心部、1/4和表面的毕渥数范围分别为0~0.203 3,0~0.278 2和0~1.497 4.     

用Lennard-Jones和Kihara位能模型预测真实流体的PVT性质

分别采用ＬｅｎｎａｒｄＪｏｎｅｓ（ＬＪ）和Ｋｉｈａｒａ位能模型并结合顺序解析法计算了径向分布函数,然后代入统计热力学所给出的严格理论状态方程来预测真实流体的ＰＶＴ性质。位能模型参数由纯流体的临界温度性质确定。计算结果表明,该方法可用于预测较宽广的压力、温度范围内的非极性和弱极性纯流体的ＰＶＴ性质。当分子尺寸小于正己烷时,近临界区除外,由ＬＪ模型预测的饱和液体体积的相对平均误差一般小于５％。对于分子尺寸更大的流体,需用三参数Ｋｉｈａｒａ位能模型来提高预测精度