新工质R125热力性质图表研制

    0 引  言

    随着含氯制冷剂禁用期的不断临近,制冷剂R22的替代工作正在加快进程。R125(HFCO 125)与R32、R134a、R143a组成的二元和三元混合物被认为是最有希望成为空调机及热泵机组中广泛使用的R22的替代充注物。近几年国外有关人员对R125的热力性质作了大量实验研究,其中文献[1]给出了R125热力性质图表。但其给出的维里状态方程不适用于近临界区,因此造成临界点附近的数据不准确,而且以390 K为界,分别用了两个不同系数的维里方程,使压焓图无法在390 K的等温线附近光滑连接。迄今为止国内尚无公开发表的有关R125热力性质图表。为此作者根据文献[2]所给出的R125热力性质方程,导出了R125热力性质计算所需的全部方程,用Visual Basic语言编写了R125的热力计算程序和压焓图的绘图程序,给出了由计算结果编制的热力性质表与lgPOh图,为从事制冷空调的有关人士提供了正确的R125热力性质图表。

    1 R125热力性质计算方程

    R125热力性质计算中的状态方程、饱和蒸汽压力方程、饱和液体密度方程、理想气体比热方程及饱和蒸汽密度方程均取自文献[2],根据这些方程可推出比焓、比熵和潜热方程。热力性质计算所需的方程归纳如下:

    饱和蒸汽压方程

    式中:Ps为饱和蒸汽压力,kPa;Pc为临界压力,Pc=3 629 kPa;S=1-T/Tc;T为热力学温度,K;Tc为临界温度,Tc=339.33 K;A0~A3为常系数,A0=-7.435 645,A1=1.341 794,A2=-3.367 536,A3=-1.697 153。

    饱和液体密度方程

    式中:QL为饱和液体密度,kg/m3;Qc为临界密度,Qc=571.290 4 kg/m³;d0~d3为常系数,d0=1.887 307,d1=1.281 66,d2=-1.682 786,d3=1.348 14。

    饱和蒸汽密度方程

    式中:Qv为饱和蒸汽密度,kg/m3;Zc=Pc/(QcRTc);Tr=T/Tc,下同;f0~f3为常系数,其中f0=- 0. 698 842,f1= - 2. 745 433,f2= 2. 288 954,f3= 0. 416 675;R为气体常数,R=0.692 757 kJ/(kg•K)。

    理想气体定压比热方程

    式中:C0p为理想气体定压比热容,kJ/(kg•K);c0~c3为常系数,下同,其中c0=3.111 514,c1=10.982 115,c2=-1.843 797,c3=0.019 273。

    状态方程

    式中:P为气体压力,bar;Q为气体密度,kg/m³;D=Q/Qc,下同;ai(T)见文献[2]表4;ai(T)中b1~b32见文献[2]表6。

    由文献[3]中的热力学一般关系式及克劳修斯O克拉贝隆方程可导出下列方程:

    饱和蒸汽或过热蒸汽比焓方程

    式中:h为饱和蒸汽或热蒸汽比焓,kJ/kg;v为饱和蒸汽或过热蒸汽比容,m3/kg;h0为根据基准点焓值确定的积分常数,规定0e的饱和液体焓值为200 kJ/kg时,h0=208.203 kJ/kg;

    饱和蒸汽或过热蒸汽比熵方程