Анотація до роботи:

Мальчевський В.П. Термодинамічні властивості сумішей озонобезпечних та природних холодоагентів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.14.06 – Технічна теплофізика та промислова теплоенергетика. Одеська державна академія холоду, Одеса. 2007.

Зроблений аналіз експериментальних даних про термодинамічні властивості перспективних сумішей R125/R290, R134a/R290, R23/R744 і R41/R744. Виконаний огляд найбільш поширених методів розрахунку термодинамічних властивостей сумішей і показано, що для вказаних сумішей оптимальною є методика Леммона. Розроблена програма складання рівняння стану сумішей з наборами статистично значущих коефіцієнтів.

На підставі даних для добре дослідженої суміші R32/R125 показано можливість складання надійного рівняння стану на базі обмеженої кількості опорних даних. На базі експериментальних і додатково отриманих опорних даних складені рівняння стану досліджуваних сумішей, які описують їх термодинамічні властивості у однофазній області і у стані насичення. За допомогою рівнянь стану розраховані таблиці термодинамічних властивостей сумішей у інтервалах параметрів 0,05 6 МПа та 240 440 К, 240 420 К і 240 400 К (відповідно для R125/R290, R134а/R290 і R23/R744) і у інтервалах 0,05 35 МПа і 220 420 К для R41/R744. Досліджена термодинамічна поведінка сумішей у стані фазової рівноваги.

Зроблена оцінка внеску від функції взаємодії компонентів у термодинамічні властивості досліджуваних у даній роботі сумішей при розрахунку цих властивостей за отриманими рівняннями стану.

Розроблена автоматизована інформаційна система для розрахунку теплофізичних властивостей великої кількості речовин, включаючи досліджувані у роботі суміші, у різних системах незалежних змінних. За допомогою додатково включеної у систему програми розрахунку циклу одноступеневої холодильної установки досліджена ефективність цього циклу при використанні у якості робочих речовин досліджуваних сумішей, їх компонентів та R22.

1. Аналіз наявних експериментальних даних для перспективних сумішей R125/R290, R134a/R290, R23/R744, R41/R744 показує, що на їх основі можливо складання рівнянь стану для вказаних сумішей. Такі рівняння можуть бути використані для розрахунку експериментально обґрунтованих таблиць термодинамічних властивостей досліджуваних сумішей у діапазонах параметрів, характерних для роботи холодильних установок.

2. Розрахунком на підставі даних для добре дослідженої суміші R32/R125 показана можливість отримання достатньо надійних рівнянь стану для сумішей холодоагентів при використанні обмеженої кількості експериментальних даних.

3. Детальне порівняння показало, що отримані на базі експериментальних та опорних p,,T,x-даних рівняння стану для сумішей R125/R290, R134а/R290, R23/R744 і R41/R744 описують вказані дані з точністю, що відповідає точності їх визначення.

4. Встановлено, що суміші R125/R290 і R134а/R290 мають азеотропні склади, а для неазеотропних складів цих сумішей максимальні різниці між температурами насичених пари та рідини на ізобарах дорівнюють 8 К і 13 К для R125/R290 і R134а/R290 відповідно. Для сумішей R23/R744 і R41/R744 ці різниці не перевищують 2 К.

5. На підставі порівняння з експериментальними даними та даними REFPROP показано, що розраховані таблиці густини, ентальпії та ентропії чотирьох сумішей для кривої насичення та однофазної області для інтервалу тиску 0,05 6 МПа та інтервалів температури 240 400 К (для R125/R290, R134а/R290 і R23/R744) та інтервалів 0,05 35 МПа і 220 420 К для R41/R744 мають точність, прийнятну для інженерних розрахунків.

6. Показано, що у експериментально дослідженій області при від 0,8 до 1,2 величина внеску від функції взаємодії компонентів, визначеною за методикою Леммона, не перевищує 12 – 20 % від внеску компонентів суміші. При більш низьких температурах при складанні рівняння стану суміші поряд з надійними рівняннями стану для компонентів особливе значення також здобувають наявність та точність експериментальних p,v,T,x-даних.

7. Розрахунки, виконані за допомогою розробленої в дисертації автоматизованої інформаційної системи показали, що незважаючи на більш низькі значення холодильного коефіцієнту, об’ємна холодопродуктивність сумішей в основному приймає більші значення, ніж у чистих компонентів.