СВОЙСТВА ПЕРЕНОСА СМЕСЕЙ ХЛАДАГЕНТОВ
DOI:
https://doi.org/10.15673/0453-8307.3/2014.32552Ключевые слова:
Хладагент – Смеси – Вязкость – Теплопроводность – Модель – Прогнозирование.Аннотация
Проведен обзор литературы для определения доступных данных о вязкости и теплопроводности смесей хладагентов, содержащих альтернативные хладоны в обеих паровой и жидкой фазах. Оценены наиболее точные данные, на основе которых базируется разработка моделей вязкости и теплопроводности. Разработан набор моделей для прогнозирования вязкости и теплопроводности смесей хладагентов.
Общая модель для вязкости и теплопроводности использует вид суммы трех вкладов (свойства разреженного газа, избыточные свойства и свойства жидкости). Показано, что вязкость разреженного газа рассчитывается с помощью метода Чепмена- Энскога, метод Нагаоки и метода соответственных состояний с примерно одинаковой точностью. Вязкость насыщенной жидкости может быть предсказана с помощью модели расширенного закона соответствующих состояний (ЗСС) в диапазоне приведенных температур от 0,6 до 0,95 или с помощью модифицированной модели твердых сфер (МТС) без ограничения температуры. Модель соответствующих состояний рекомендуется для предсказания вязкости плотного газа и жидкости в диапазоне приведенных плотностей от 0 до 2. Эта модель может быть применена, если имеется хотя бы одна экспериментальная точка по вязкости плотного газа или жидкости в указанном диапазоне плотностей. Если такие экспериментальные данные отсутствуют, приведенная вязкость можно найти из модели МТС.
Теплопроводность разреженного и плотного газа рассчитывается по модели соответственных состояний. Расчеты теплопроводности плотного газа правомерны в диапазоне приведенных плотностей от 0 до 0,7. Теплопроводность насыщенной и сжатой жидкости может быть предсказана по модели МТС или по модели ЗСС в диапазоне приведенных температур от 0,5 до 0,95. Модель МТС обеспечивает более надежные результаты.
Сравнения наиболее надежных экспериментальных данных с расчетами по предлагаемых моделей показывают, что отклонения для всех смесей, в основном, лежат в диапазоне экспериментальных погрешностей.
Библиографические ссылки
REFERENCES
1. Kestin, J., Ro, S. T., and Wakeham, W. 1972. Kinetic theory for the viscosity of gases. Physica, Vol. 58, pp. 165-174.
2.Nagaoka, K., Tanaka, Y., Kubota, H., and Makita, T. 1986. Viscosity equation for the low-pressure fluorocarbons. Int J. Thermophysics, Vol. 7, No. 5, pp. 1023-1030.
3.Geller, V. Z. and Paulaitis, M. E. 1992. The calculation and prediction of transport properties for new refrigerants and blends in refrigeration application. In Proc. of Intern. CFC and Halon Alternative Conf., Washington, DC, pp. 115-124.
4.Tanaka, Y., Matsuo, S., and Taya, S. 1995. Gaseous thermal conductivity of difluoromethane (HFC-32), pentafluoroethane (HFC-125), and their mixtures. Int. J. Thermophysics, Vol. 16, No. 1, pp. 121-131. doi: 10.1007/bf01438963
5.Geller, V. Z., Nemzer, B. V., and Cheremnykh, U. V. 2001. Thermal conductivity of mixed refrigerants R404A, R407C, R410A, and R507A. Int. J. Thermophysics, Vol. 22, No. 3, pp. 29-37.
6.Grebenkov, A., Kotelevsky, Y., and Saplitza, V. 2000. Thermal conductivity of the ternary refrigerant mixtures (R32-R125-R134a). In Proc. of 14th Symposium on Therm. Prop., Boulder, CO, pp. 256-264.
7.Bivens, D. B., Yokozeki, A., Geller, V. Z., and Paulaitis, M. E. 1993. Transport properties and heat transfer of alternatives for R502 and R22. In Proc. of ASHRAE/NIST Refrigerants Conference, Gaithersburg, MD, pp. 73-84.
8.Perkins, R. A, Schwarzberg, E, and Gao, X. 1999. Experimental thermal conductivity values for mixtures of R32, R125, R134a, and propane. NIST Report NISTIR 5093.
9.Assael, M. J., Dymond, J. H., and Polimatidou, S., K,. 1994. Correlation and prediction of dense fluid transport coefficients. VI. n-alcohols. Int. J. Thermophysics, Vol. 15, No. 2, pp. 189-201. doi: 10.1007/bf01441581
Assael, M. J., Dymond, J. H., and Polimatidou, S., K,. 1995. Correlation and prediction of dense fluid transport coefficients. VII. Refrigerants. Int. J. Thermophysics, Vol. 16, No. 3, pp. 761-772.
doi: 10.1007/bf01438861
Gao, X., Assael, M. J., Nagasaka, Y., and Nagashima, A. 2000. Prediction of the thermal conductivity and viscosity of binary and ternary HFC refrigerant mixtures. Int. J. Thermophysics, Vol. 21, No. 1, pp. 23-34.
Bleazard, J. G. and Teja, A. S. 1996. Extension of the rough hard-sphere theory for transport properties to polar liquids. Ind. Eng. Chem. Res., Vol. 35, pp. 2453-2459. doi: 10.1021/ie9507585
Laesecke, A. and Hafer, R. F. 2001. Viscosity of fluorinated propane isomers. II. Measurements of three compounds and model comparisons. J. Chem. Eng. Data, Vol. 46, No. 2, pp.433-445.
Heide, R. 1996. Viskositaet von fluessigen HFKW-Kaeltemitteln und deren Gemischen. DKV-Tagungsber. (23), Leipzig, Vol. II/1, pp. 225-241.
Ripple, D, and Matar, O. 1993. Viscosity of the saturated liquid phase of six halogenated compounds and three mixtures. J. Chem. Eng. Data, Vol. 38, No. 4, pp. 560-564. doi: 10.1021/je00012a021
