碳氢制冷剂热力性质的快速计算

碳氢溶剂加热到80度所用的热量

碳氢溶剂加热到80度所用的热量碳氢溶剂是指化学中含有碳和氢元素的溶剂，常见的碳氢溶剂包括苯、甲苯、二甲苯等。

这些溶剂在工业生产、实验室研究、日常生活中都有广泛应用。

当碳氢溶剂被加热到80度时，会吸收一定的热能，使其分子动能增加，溶剂温度上升。

本文将深入探讨碳氢溶剂加热到80度所需要的热量的相关知识。

首先，我们需要了解碳氢溶剂的热容量。

热容量是指单位质量物质在单位温度变化下所吸收或释放的热量。

对于大部分碳氢溶剂，其热容量约为2-3J/(g·°C)。

因此，当碳氢溶剂质量为1克时，加热1度所需的热量约为2-3焦耳。

将此结果与目标温度80度进行计算，可得碳氢溶剂加热到80度所需的热量约为160-240焦耳。

然而，这只是理论计算。

在实际情况中，存在一些因素影响碳氢溶剂加热所需的热量。

首先，加热速率是一个重要因素。

如果加热速率较快，热量无法充分传递给溶剂，导致溶剂表面温度升高，但内部温度较低。

此时，所需的热量将更多。

相反，如果加热速率较慢，热量得以充分传递，所需的热量较少。

其次，需要注意加热过程中的损耗。

在实际加热过程中，会存在热量损失，例如热量辐射、热传导等。

这些因素都会导致所需的热量增加。

因此，在实际操作中，需要考虑这些因素，并计算所需的额外热量以弥补热量损耗。

此外，碳氢溶剂的性质也可能影响所需的热量。

不同的溶剂具有不同的分子结构和相互作用力，因此对热量的吸收与释放有所不同。

一般而言，苯的热容量略大于甲苯和二甲苯。

因此，苯在加热到80度所需的热量可能会稍多于其他溶剂。

此外，需要考虑加热设备的效率。

加热设备的效率与所使用的能源密切相关。

例如，使用电加热设备和使用燃气加热设备所需的热量会有所不同。

对于电加热设备，能源转化为热能的效率相对较高；而对于燃气加热设备，能源的转化会伴随能量损失，因此所需的热量相对较多。

最后，需要提及的是碳氢溶剂在加热过程中可能发生的相变。

相变是指物质在温度变化过程中发生物态转变，例如固态到液态或液态到气态的转变。

常见制冷剂的热力性质

目录R-134a 四氟乙烷制冷剂 (2)R-404A(Suva HP62) 制冷剂 (4)R-407C 制冷剂 (5)R-410A 制冷剂 (7)R-417A（ISCEON MO59）环保制冷剂 (9)F-11 一氟三氯甲烷制冷剂/发泡剂 (13)R-12 二氟二氯甲烷制冷剂 (14)R-13 三氟一氯甲烷制冷剂 (15)R-13 三氟一氯甲烷制冷剂 (16)R-23 三氟甲烷制冷剂 (17)R-22 二氟一氯甲烷制冷剂 (19)R-123 三氟二氯乙烷制冷剂 (20)R-124一氯四氟乙烷制冷剂 (22)HCFC-142b 二氟一氯乙烷制冷剂 (23)R-502 制冷剂 (24)R-503 制冷剂 (25)R-507 制冷剂 (26)R-508A 制冷剂 (27)杜邦DuPontTM 制冷剂—ISCEON® MO89 制冷剂 (29)R-134a 四氟乙烷制冷剂HFC-134a 化学名：1,1,1,2-- 四氟乙烷，分子组成：CH2FCF3，CAS 注册号：811-97-2，分子量：102.0，HFC 型制冷剂，ODP 值为零。

HFC-134a 可用在目前使用 CFC-12( 二氯二氟甲烷 ) 的许多领域，包括：制冷，聚合物发泡和气雾剂产品。

但是，为使 HFC-134a 在这些领域达到最佳性能，有时需要设备设计改变。

由于 HFC-134a 的低毒和不易燃性，它被研制用于药物吸入剂的载体。

HFC-134a 也可用于那些对毒性和可燃性要求严格的气雾剂中。

HFC-134a 的热力和物理性质，以及其低毒性，使之成为一种非常有效和安全的替代品，用以替代制冷工业中使用的 CFC-12 。

HFC-134a 主要用在汽车空调、家用电器、小型固定制冷设备、超级市场的中温制冷、工商业的制冷机。

压缩机生产商通常建议使用 POE （Polyol Ester）多元醇酯和 PAG （Polyalkylene Glycol）聚二醇（汽车空调）冷冻机油。

制冷剂HCFC-124热力性质计算研究

能满足工程的应用要求。
关键词：Ｒ１２４；高温工质；热力性质；拟合计算
ＣｏｍｐｕｔａｔｉｏｎａｌｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｆｏｒｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅｓｏｆｒｅｆｒｉｇｅｒａｎｔＲ１２４
用于制冷空调装置仿真的制冷剂热力学状态
参数方程，主要包括过冷区状态参数方程、饱和区
状态参数方程和过热区状态方程。在拟合计算方程时，基本状态方程形式的选择非常重要，在很大程度上会影响拟合的精度。
ＺｈｏｕＧｕａｎｇｈｕｉ，ＰａｎＷｅｎｈｕａ，ＬｉｕＹｉｎ
（ＥｎｅｒｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，ＺｈｏｎｇｙｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙ，ｇＺｈｅｎｇｚｈｏｕ４５０００７，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｐｕｂｌｉｓｈｅｄｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｐｅｒｆｏｍａｒｎｃｅｓｄａｔａ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｆｔｔｅｄｏｎｂａｓｉｃｆｏｍｕｒｌａｆｏｒｔｈｅｍａｒｌｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｙｏｆＲ１２４ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｓｏｆｔｗａｒｅｏｒｉｇｉｎ８．０．Ｆｉｔｔｉｎｇｅｒｒｏｒｗａｓｌｅｓｓｔｈａｎ４．３％．Ｔｈｒｏｕｇｈｃｏｍｐａｒｉｎｇｔｈｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｄａｔａｗｉｔｈｐｕｂｌｉｓｈｅｄｅｘｐｅｉｍｅｒｎｔｌａｄａｔａ，ｆｉｔｔｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｈＪｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｈｅａｔｐｕｍｐｓｙｓｔｅｍｃａｎｍｅｅｔｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｒｅｑｕｉｒｅ — ｍｅｎｔｓｏｆｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｕｎｄｅｒｔｈｅｒａｔｅｄｏｐｅｒａｔｉｎｇｓｔａｔｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＨＣＦＣ一１２４，Ｈｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｒｅｆｉｇｒｅｒａｎｔｓ，Ｔｈｅｍｏｒｄｙｎａｍｉｃｐｅｆｒｏｍａｒｎｃｅｓ，Ｆｉｔｔｉｎｇｃｏｍｐｕｔａｔｉｏｎ

超临界区制冷剂热力性质快速计算方法

超临界区制冷剂热力性质快速计算方法1赵丹，吴志刚，丁国良上海交通大学制冷与低温工程研究所，上海 (200240)E-mail：glding@摘要：提出超临界区制冷剂热力性质的隐式拟合模型,给出了超临界区制冷剂热力性质的隐式拟合、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，以CO2为例对该模型作了验证。

对CO2超临界区热力性质在温度为304.15K～393.15 K，压力在7.3773MPa～12.0MPa 的数据范围内作了隐式拟合，给出了各个热力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。

关键词：制冷剂；超临界CO2；快速计算；基准线中图分类号：TB 651．引言超临界区制冷剂主要应用于热泵、汽车空调、复叠式制冷系统中，为了更好地研究其热泵和制冷循环过程，超临界区制冷剂的热力性质的计算必不可少。

传统的基于制冷剂状态方程的制冷剂热力性质计算模型与软件[1-2]能在较广的范围内较准确地计算制冷剂的热力性质，但在制冷空调装置的仿真计算中，制冷剂热力性质的计算模块被成千上万次地调用，由于以上方法在计算某些热力性质时需要进行迭代，使得计算速度很慢、稳定性较差(有时得不到收敛解) ，不能很好地满足制冷装置仿真的要求。

为此，文献[3-4]提出了纯工质和混合工质制冷剂在亚临界区和临界区的热力性质隐式拟合、显式计算方法，很好地满足了制冷装置仿真的要求，具有开创性的意义。

但文献[3-4]中并没有阐述超临界区制冷剂热力性质的计算方法，而直接应用文献[3-4]中的计算方法对超临界区制冷剂热力性质进行计算，误差会在100%以上，不满足精度要求。

所以有必要在超临界区提出新的制冷剂热力计算方法。

本文在文献[3-4]的基础上，开发出超临界区制冷剂的热力性质隐式拟合模型及显式快速计算方法，并以CO2为例对该方法做了验证。

碳氢制冷剂(HCR22)

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環保
• 毒性高 • 温室效應：1300/1975 • 大氣中的壽命：約16年 • 能耗極高 • 油混率低，需專用機油
HC
HCR22
環保節能
•毒性很低 •温室效應：0/3 •大氣中的壽命：約1年 •能耗低 •油混率很高
碳氫制冷劑應用範圍
冰水機
分體空調
水(風)冷櫃機空調
HCR-22 碳氫制冷劑
中央空調
碳氫制冷劑在中國及香港的推行
中國淘汰HCFC制冷劑時間表： 2010年停止CFC消費。 2015年凍結HCFC的消費量。 2040年停止消費。以上時間只會提前。
請參考中國環境保護總局網站的資訊：/ztbd/gjcyr/gjgy/200409/t20040903_61142.htm
低壓力
同等容量下，重量為R22的45%，大幅減少壓縮機負荷及發熱量
潛熱大
吸熱放熱能力比R22大184% R22-233J/g vs HCR22-428J/g
分子多
同等容積下，分子數量比R22多 50%，蒸發面積大
R-22制冷劑在界各地已被淘汰
大氣中CFC濃度
各國淘汰HCFC制冷劑時間表
大氣中CFC物質中27%來源於R22等制冷劑排放， 21世紀，R22等制冷劑的責任將占到人為臭氧消耗的24%，CFC、HCFC制冷劑已是並仍將是臭氧消耗的主要因素，也是造成全球暖化的原因之一。
使用HCR22制冷劑用電量
省電率約為：20%
碳氫制冷劑在中國及香港的推行
35% 省電率 = (8 – 5.2)/8 X 100% =
不同類型的制冷劑對比分析
CFC HCFC
R22
非環保
• 毒性高 • 温室效應：1700/8500 • 大氣中的壽命：約130年 • 能耗高 • 油混率一般

制冷剂的热力学性质表

-10 0.2191 0.7001 0.0766 190.82 347.14 156.32 0.9660 1.5600
-5
0.2610 0.7078 0.0650 195.39 349.43 153.93 0.9831 1.5571
（一） R12 制冷剂饱和状态热力性质表 2
温度绝对压比容
焓
-35 0.0807 0.6656 0.1954 168.37 335.85 167.48 0.8768 1.5800
-30 0.1004 0.6720 0.1594 172.81 338.15 165.34 0.8952 1.5751
-29.792 0.10044 0.6723 0.1582 172.99 338.24 165.25 0.8959 1.5760
（三） R134a 制冷剂饱和状态热力性质表 2
温度绝对压比容
焓tBiblioteka 力P液体 v/ 蒸气 v// 液体 h/
（℃）（MPa） (dm3/kg) (m3/kg) (kJ/kg)
熵
汽化热 r
蒸气// (kJ/kg) 液体 S/ 蒸气 S//
（kJ/kg）
(kJ/kg·K) (kJ/kg·K)
10
10 0.6809 0.8021 0.0346 211.76 408.17 196.41 1.0419 1.7352
20 0.9101 0.8265 0.0259 223.86 411.18 187.32 1.0833 1.7222
30 1.1912 0.8541 0.0197 236.38 413.74 177.36 1.1243 1.7092
-30 0.1639 0.7262 0.1352 166.25 392.63 226.38 0.8702 1.8014

R410A和R407C热力性质简化计算

R410A和R407C热力性质简化计算论文作者：沈宇纲黄冬平张春路丁国良摘要：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，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，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。

关键词：制冷剂R410A R407C 热力性质制冷空调行业的各种探索和研究表明,混合工质在制冷工质替代中具有很大的潜力,其中R4 10A和R407C作为R22的替代物更是倍受瞩目.为了更好地研究它们对现有制冷系统的影响,计算机仿真是个很好的手段.而热物性程序作为仿真程序的基础部分,对仿真计算的效率和结果有相当的影响.但国内在这方面的研究很少,一般直接采用复杂的状态方程进行迭代计算,这样在相当程度上降低了仿真的速度和稳定性.为了弥补这一不足,本文采用隐式拟合显式计算的方法,参照DuPont公司的数据,对R410A和R407C的热力性质重新拟合,结果可以避免迭代,在显著提高计算速度的同时又能保证所需的精度.1 拟合模型本文对根据文献[1,2]编制的热力性质程序进行简化,并以该热力性质程序作为拟合的参考数据源和检验简化热力性质的相对精度.饱和热力性质的简化模型采用了文献[3]提出的拟合函数形式:对于过热区的热力性质,文献[4]没能给出形式完全统一的拟合函数.作者统一了过热区简化模型的形式,以便拟合和降低模型的复杂性,具体形式:简化模型是在常用的制冷空调运行工况内进行简化,在饱和区-40～60°C和过热区-4 0～120°C内保证精度,在温度外推20°C范围内保证变化趋势,以确保仿真计算的正确进行.2 隐式拟合的分岔问题和解决方法隐式拟合的最大问题就是分岔问题.在隐式拟合方程向显式的计算方程转化时,涉及到根的判别问题.三次方程涉及到3个根,分别代表了不同的根轨迹.但最后需要的可能是其中一条或多条根轨迹组合而成.然而根轨迹的衔接处会出现很小的断裂,这便是分岔现象.断裂处称为分岔点,它造成曲线不连续(分岔点处误差大)和曲线不光滑(分岔点处一阶导数不连续).虽然分岔点的范围很小,在大部分情况下对制冷系统的仿真模型不会产生大的影响,但却是个巨大的隐患(可能导致仿真模型计算值的异常).通过一系列的尝试,在不改变模型的前提下提出一种解决方法:通过改变拟合数据来调整拟合过程,把分岔点移出拟合范围,同时保证拟合精度.这一方法的数学原理是通过改变拟合数据点可以改变拟合函数的曲率.因此,只要令拟合函数在拟合范围内曲率变化减小,就可使分岔点(即曲率变化最大的点)外移.通过这种方法建立的模型在拟合范围内没有分岔问题,少数模型在外推范围内有分岔,但这对常见制冷空调工况范围内的系统仿真没有影响.具体方法:1改变拟合范围,通常是扩大拟合范围以保证拟合范围内的精度;2改变拟合的点数,大部分情况是减少点数;3用非均匀的数据点拟合(增加某区域内数据个数).相比之下,1对分岔点的位置影响最大,3则最小.从目前情况看,拟合数据范围、点数和分布的选择对不同的热力参数是不同的,在很大程度上取决于经验.3 拟合结果与计算速度比较拟合结果如表1～3所示.在表1和表3中,e1和e*1分别为在拟合范围和外推范围内,已知温度T,利用函数f(x,T)求物性x时最大相对误差的绝对值;e2和e*2分别为在拟合范围和外推范围内,已知物性x,利用函数f(x,T)求温度T时最大相对误差的绝对值;表中的T0和x0为实际拟合范围的左边界;对于x为防止拟合系数过大或过小而导致的计算困难,本文没有直接采用基本国际单位,而是采取一定的缩放比例,缩放比例在单位一栏中示出,例如表1中ρL的单位为(×103kg/m3),这说明表中系数是ρL在乘以10-3后拟合的后果.下标v 表示饱和蒸汽,L表示饱和液体.在表2中,e1和e*1分别为在拟合范围和外推范围内,已知压力p和温度T,求过热气体比容v、焓值h或熵值s时最大相对误差的绝对值;e2和e*2分别为在拟合范围和外推范围内,已知压力p和过热气体比容v、焓值h或熵值s,求过热气体温度T时最大相对误差的绝对值.表4为简化模型和参考模型的计算速度结果比较.为了突出简化模型的优越性,故对于精确模型中没有迭代计算的函数不予比较,而只选出一些比较典型的函数来比较.为了准确地测量计算速度,每个函数都调用了上万次,最后得出每调用一次所需的平均时间,由表可见,简化模型在速度方面的优势非常明显.4 结论建立的R410A和R407C的简化热物性模型与参考物性比较,在饱和区的相对误差绝对值的最大值是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是0.61%、平均误差为0.18%.由于采用了隐式拟合的方法,同时在拟合范围内避免了分岔点,故简化模型在各方面都能表现良好,特别是因避免了迭代计算而大大提高了计算速度,同时也确保了计算的稳定性.参考文献[1] Thermodynam ic properties of Suva 9100 refrigerant(R410A) [R]. DuPont Technical Inform ation,1996.[2] Thermodynamic properties of Suva 9000refrigerant(R407C) [R].DuPont Technicalnform ation,1995.[3] 张春路,丁国良,李灏.制冷剂饱和热力性质的隐式拟合方法[J].工程热物理学报,1999,20(6):673～676.[4] 张春路,丁国良,李灏.制冷剂过热气体热力性质的隐式拟合方法[A].中国工程热物理学会工程热力学与能源利用学术年会论文集[C].镇江,1999. 91～95.。

炭黑急冷水用量计算公式

炭黑急冷水用量计算公式
炭黑急冷水用量计算公式如下：
炭黑用量（kg）=预计冲凉水温度（℃） -实际水温（℃）×
0.005
这个公式是根据炭黑的吸热性质以及急冷水的需求量来计算的。

炭黑在急冷水中可以有效地吸收热量，降低水温，使得水可以更快冷却。

因此，在使用急冷水的过程中，根据需要降温的水温和实际水温，可以通过这个公式来计算合适的炭黑用量。

除了计算公式外，还需要注意以下几点：
1.在使用炭黑急冷水时，需要注意控制好炭黑的用量，过多或过
少都会影响冷却效果。

2.炭黑急冷水是一种相对环保的冷却方法，但也要注意避免炭黑
对水质的污染。

3.使用炭黑急冷水时，可以根据具体情况调整水温和炭黑用量，
以达到最佳的冷却效果。

4.另外，在急冷水过程中还应该注意安全措施，避免烫伤等意外事件发生。

碳氢制冷剂的特性

碳氢制冷剂的特性简介碳氢制冷剂是指由碳氢化合物组成的一类制冷剂。

其中，最常用的碳氢制冷剂是R134a、R1234yf和R600a等。

与氟利昂等氯氟烃制冷剂相比，碳氢制冷剂具有较高的温度和压力下的稳定性、较低的毒性和对臭氧层的破坏性小等优点，因此在现代空调、冷柜、制冷机等领域得到了广泛应用。

下面，我们来了解一些碳氢制冷剂的特性。

物理特性•温度和压力下的稳定性好。

碳氢制冷剂具有较高的热力学稳定性，在高温和高压下不易分解，能够保证制冷系统的长期运行。

•低毒性和低爆炸性。

碳氢制冷剂的毒性非常低，不会对人体健康造成危害；同时，碳氢制冷剂的爆炸性也较低，对人员和设备的安全性较高。

•易于蒸发和液化。

碳氢制冷剂在温度和压力条件下通常易于蒸发和液化，从而实现制冷和制热的效果。

环境特性•对臭氧层的破坏性较小。

碳氢制冷剂的化学组成中不含氯氟烃等臭氧层破坏物质，因此在使用过程中更加环保和安全。

•对温室气体的排放较少。

碳氢制冷剂的温室效应系数较低，对全球气候变化的影响也相对较小。

工业应用碳氢制冷剂广泛应用于空调、冷柜、制冷机等领域。

下面介绍一些主要的应用场景和特点。

空调•高效节能。

碳氢制冷剂不仅具有良好的冷却效果，而且还能够降低空调系统的能耗，提高能源利用效率。

•低噪音。

碳氢制冷剂的物理特性使得空调系统的运行声音较低，更适合安静的环境。

冷柜•环保安全。

碳氢制冷剂在冷柜中的应用安全性较高，不会对储存的食品产生任何负面影响。

•制冷效果好。

在冷柜中，碳氢制冷剂可以快速制冷、保持负温，适用于储藏各类食品。

制冷机•强力制冷。

碳氢制冷剂的物理特性被广泛应用于大型制冷机制冷领域，可以为工业制冷提供强力支持。

•维护容易。

碳氢制冷剂的使用、维护和更换较为方便，也降低了成本和维护成本。

结论碳氢制冷剂具有温度和压力下的稳定性好、低毒性、低爆炸性、易于蒸发和液化、对臭氧层的破坏性较小、对温室气体的排放较少等优点。

在空调、冷柜、制冷机等领域得到了广泛应用。