化工学报 ›› 2019, Vol. 70 ›› Issue (6): 2075-2082.DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20181528
收稿日期:
2018-12-28
修回日期:
2019-03-14
出版日期:
2019-06-05
发布日期:
2019-06-05
通讯作者:
谷波
作者简介:
<named-content content-type="corresp-name">邱琳祯</named-content>(1994—),女,硕士研究生,<email>qiulinzhen@sjtu.edu.cn</email>
Linzhen QIU(),Bo GU(),Menghua MIAO
Received:
2018-12-28
Revised:
2019-03-14
Online:
2019-06-05
Published:
2019-06-05
Contact:
Bo GU
摘要:
提出了R32制冷剂在饱和线(?130~78℃,0.00013~5.76 MPa)范围内饱和蒸气压、液体密度等关联式的计算模型,在此基础上推导了蒸发潜热的计算模型;建立了描述饱和气体线上(?130~78℃,0.00013~5.76 MPa)及过热区(过热度为100℃)范围内描述P-v-T关系的状态方程;在上述模型的基础上推导得到了饱和气体线及过热区范围内焓、熵、比热容的计算模型。将模型计算结果与REFPROP9.0数据源、已发表的状态方程及公开实验数据对比,各关联式计算模型的平均相对偏差均小于0.16%,最大相对偏差不超过3.7%,与已有状态方程和公开数据对比偏差小于8.7%;基于状态方程和热力学关系式推导得到的焓、熵、比热容的计算模型的平均相对偏差均小于5.2%,最大相对偏差不超过9.1%。
中图分类号:
邱琳祯, 谷波, 缪梦华. R32热力学性质计算模型及其分析[J]. 化工学报, 2019, 70(6): 2075-2082.
Linzhen QIU, Bo GU, Menghua MIAO. Calculation model and analysis of thermodynamic properties of R32 refrigerant[J]. CIESC Journal, 2019, 70(6): 2075-2082.
系数 | 式(1) | 式(2) | 式(3) |
---|---|---|---|
a | 23.5107 | 509.4566 | 6.759950×10?1 |
b | ?3733.117 | ?1729.938 | ?2.153509×10?3 |
c | ?2.129990×10?2 | ?9363.962 | 9.661203×10?6 |
d | 2.783929×10?5 | 6077.433 | ?8.230860×10?9 |
e | ?1.173602 | ?2894.469 | — |
f | ?93.47687 | 8568.072 | ?802.2875 |
g | — | 587.3774 | — |
表1 式(1)~式(3)各系数值
Table 1 Values of coefficients in Eq.(1)—Eq.(3)
系数 | 式(1) | 式(2) | 式(3) |
---|---|---|---|
a | 23.5107 | 509.4566 | 6.759950×10?1 |
b | ?3733.117 | ?1729.938 | ?2.153509×10?3 |
c | ?2.129990×10?2 | ?9363.962 | 9.661203×10?6 |
d | 2.783929×10?5 | 6077.433 | ?8.230860×10?9 |
e | ?1.173602 | ?2894.469 | — |
f | ?93.47687 | 8568.072 | ?802.2875 |
g | — | 587.3774 | — |
系数 | i=2 | i=3 | i=4 | i=5 |
---|---|---|---|---|
Ai | ?3.43812×10?3 | 1.03669×10?5 | ?5.24243×10?8 | 2.19091×10?10 |
Bi | 4.14097×10?6 | ?1.69275×10?8 | 1.18362×10?10 | ?5.27455×10?13 |
Ci | ?7.60530×10?2 | 2.02514×10?4 | 9.03241×10?7 | ?7.02000×10?9 |
表2 状态方程式(4)各系数值
Table 2 Values of coefficients in Eq.(4)
系数 | i=2 | i=3 | i=4 | i=5 |
---|---|---|---|---|
Ai | ?3.43812×10?3 | 1.03669×10?5 | ?5.24243×10?8 | 2.19091×10?10 |
Bi | 4.14097×10?6 | ?1.69275×10?8 | 1.18362×10?10 | ?5.27455×10?13 |
Ci | ?7.60530×10?2 | 2.02514×10?4 | 9.03241×10?7 | ?7.02000×10?9 |
公式 | AARD/% | MARD/% |
---|---|---|
式(1) | 0.006803 | 0.10441 |
式(2) | 0.03038 | 0.335465 |
式(3) | 0.011079 | 0.059424 |
式(14) | 0.14306 | 0.91633 |
表3 式(1)~式(3)、式(14)计算模型精度
Table 3 Errors of Eq.(1)—Eq.(3), Eq.(14)
公式 | AARD/% | MARD/% |
---|---|---|
式(1) | 0.006803 | 0.10441 |
式(2) | 0.03038 | 0.335465 |
式(3) | 0.011079 | 0.059424 |
式(14) | 0.14306 | 0.91633 |
类型 | 区域 | AARD/% | MARD/% |
---|---|---|---|
已知温度、比容求压力 | 饱和线 | 0.08 | 0.19 |
过热区 | 0.01 | 0.08 | |
已知温度、压力求比容 | 饱和线 | 0.17 | 3.63 |
过热区 | 0.01 | 0.08 |
表4 状态方程式(4)计算精度
Table 4 Errors of Eq.(4)
类型 | 区域 | AARD/% | MARD/% |
---|---|---|---|
已知温度、比容求压力 | 饱和线 | 0.08 | 0.19 |
过热区 | 0.01 | 0.08 | |
已知温度、压力求比容 | 饱和线 | 0.17 | 3.63 |
过热区 | 0.01 | 0.08 |
Ref. | 压力计算结果 | 比容计算结果 | ||
---|---|---|---|---|
AARD/% | MARD/% | AARD/% | MARD/% | |
[21] | 0.2045 | 0.5201 | 0.2579 | 0.5822 |
[22] | 0.1363 | 0.2992 | 0.1748 | 0.3749 |
[23] | 0.0780 | 0.2547 | 0.1011 | 0.3306 |
[24] | 0.0161 | 0.0551 | 0.0222 | 0.0657 |
表5 式(4)计算结果与已发表数据对比
Table 5 Deviation of Eq.(4) and published data
Ref. | 压力计算结果 | 比容计算结果 | ||
---|---|---|---|---|
AARD/% | MARD/% | AARD/% | MARD/% | |
[21] | 0.2045 | 0.5201 | 0.2579 | 0.5822 |
[22] | 0.1363 | 0.2992 | 0.1748 | 0.3749 |
[23] | 0.0780 | 0.2547 | 0.1011 | 0.3306 |
[24] | 0.0161 | 0.0551 | 0.0222 | 0.0657 |
公式 | 饱和线 | 过热区 | ||
---|---|---|---|---|
AARD/% | MARD/% | AARD/% | MARD/% | |
式(7) | 5.1667 | 9.094 | 1.2177 | 4.485 |
式(10) | 0.5921 | 4.297 | 0.2754 | 3.148 |
式(11) | 0.2755 | 1.941 | 0.1327 | 1.433 |
表6 推导式(7)、式(10)、式(11)计算精度
Table 6 Errors of Eq.(7), Eq.(10),Eq.(11)
公式 | 饱和线 | 过热区 | ||
---|---|---|---|---|
AARD/% | MARD/% | AARD/% | MARD/% | |
式(7) | 5.1667 | 9.094 | 1.2177 | 4.485 |
式(10) | 0.5921 | 4.297 | 0.2754 | 3.148 |
式(11) | 0.2755 | 1.941 | 0.1327 | 1.433 |
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