三氟碘甲烷和二氟甲烷的熱物理性質(zhì)研究

【摘要】：根據(jù)蒙特利爾議定書的要求，氯氟烴類物質(zhì)（CFC）和含氫氯氟烴類物質(zhì) （HCFC）將被禁用。三氟碘甲烷(CF_3I)是一種很有希望的制冷劑替代物，特別是作 為混合物的一種組元替代CFC－12，但其現(xiàn)有的熱物性數(shù)據(jù)極其有限；二氟甲烷 （CH_2F_2，HFC-32）是國際上公認的HCFC-22最有希望的替代物；本文以精確的物 性實驗為基礎，并結合理論分析，對CF_3I和HFC－32的熱物理性質(zhì)進行了研究。 改進了PVT實驗裝置的壓力測量系統(tǒng)，測量了從低于正常沸點溫度到臨界 溫度的CF_3I飽和蒸氣壓，建立了高精度的飽和蒸氣壓方程，確定了CF_3I的正常 沸點和偏心因子；討論了膨脹定容法測量流體PVT性質(zhì)的原理，從理論上導出 了一些數(shù)據(jù)處理的原則和誤差判斷的方法，結合CF_3I的PVT性質(zhì)的測量進行了 分析；測量了CF_3I的氣相PVT性質(zhì)，建立了CF_3I的氣相狀態(tài)方程。 建立了臨界參數(shù)和飽和氣液密度實驗臺，測量了CF_3I的氣液共存線，根據(jù) 氣液界面消失的位置和臨界乳光強度確定了CF_3I的臨界溫度和臨界密度，由蒸 氣壓測量結果外推確定了臨界壓力；根據(jù)重整化群理論關聯(lián)了近臨界區(qū)的氣液共 存線，導出了有關的臨界指數(shù)；給出了適用于廣闊溫度范圍的CF_3I的飽和氣液 密度關聯(lián)式；結合飽和蒸氣壓研究成果，給出了CF_3I的飽和蒸發(fā)焓關聯(lián)式。 提出了一種毛細管粘度計測量制冷劑類流體飽和液粘度的新方法，討論了 粘度計結構參數(shù)的選擇方法，提出了新的儀器常數(shù)的標定方法，全面分析了各種 影響因素；測量了CF_3I的飽和液粘度，給出了CF_3I的飽和液粘度關聯(lián)式；改進 了瞬態(tài)熱線法測量流體導熱系數(shù)的實驗裝置，使其可應用于整個氣相區(qū)，擴大了 測量范圍，改進了數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，提高了測量精度；測量了氮氣的導熱系數(shù)，驗 證了實驗裝置的測量精度和可靠性；測量了CF_3I的氣相區(qū)導熱系數(shù)，給出了CF_3I 的氣相區(qū)導熱系數(shù)關聯(lián)式，外推確定了CF_3I的飽和氣和稀薄氣體導熱系數(shù)。 改進了聲速測量設備，擴展了聲速的實驗范圍，提高了理想氣體熱容的確 定精度；結合聲學和熱力學理論，導出了聲速測量的衍射和導波模式修正、 Kirchhoff－Helmholtz吸收和古典性吸收修正及分子振動馳豫修正的公式；測量了 HFC－32和CF_3I的氣相聲速，導出了相應溫度下的HFC－32和CF_3I的理想氣體熱 容和聲速第二維里系數(shù)；以方阱勢能函數(shù)為基礎，使用半經(jīng)驗方法導出了HFC－ 32和CF_3I的第二維里系數(shù)關聯(lián)式，并與PVT實驗得到的結果進行了比較。 確定了HFC－32的臨界參數(shù)和三相點壓力；建立了高精度的適用于從三相 點溫度到臨界溫度的HFC－32的飽和蒸氣壓方程和飽和液密度方程；建立了適用 于整個區(qū)域高精度的HFC－32狀態(tài)方程，既可以再現(xiàn)常規(guī)區(qū)域的經(jīng)典規(guī)律又可以 描述臨界漲落區(qū)二階相變的奇異現(xiàn)象，很好地滿足了熱力學的內(nèi)在規(guī)律性，高精 度地再現(xiàn)了現(xiàn)有的各種熱力學性質(zhì)的實驗數(shù)據(jù)；給出了各種熱力學性質(zhì)的計算式 和熱力性質(zhì)圖表，全面描述了HFC－32整個熱力面上的各種熱力學性質(zhì)。 本文在國際上首次系統(tǒng)地研究了CF_I的熱物理性質(zhì)，綜合現(xiàn)有實驗成果高 精度地全面描述了HFC－32的熱力學性質(zhì)。 【關鍵詞】：熱力學性質(zhì) 輸運性質(zhì) 制冷劑替代物 三氟碘甲烷 二氟甲烷
【學位授予單位】：清華大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：1998
【分類號】：O621.1
【目錄】：

• 第1章 緒論10-17
• 1 研究背景10-12
• 1．1 自然環(huán)境背景10
• 1．2 工程背景10-12
• 2 研究現(xiàn)狀和文獻綜述12-16
• 2．1 CF_3I@熱物理性質(zhì)的研究現(xiàn)狀12-13
• 2．2 HFC-32熱物理性質(zhì)的研究現(xiàn)狀13-16
• 3 本文的任務16-17
• 第2章 CF_3I的飽和蒸氣壓和PVT性質(zhì)17-49
• 1 PVT測量方法概述與實驗方案選擇17-18
• 2 膨脹定容法實驗原理18-21
• 2．1 Burnett法原理18-20
• 2．2 膨脹定容法原理20-21
• 3 膨脹定容法的數(shù)據(jù)處理和誤差判斷21-26
• 3．1 容積常數(shù)N和充氣常數(shù)A的確定方法21-22
• 3．2 數(shù)據(jù)處理原則和誤差判斷22-25
• 3．3 膨脹定容法實驗應注意的問題25-26
• 4 PVT實驗裝置26-32
• 4．1 PVT實驗裝置26-30
• 4．2 PVT實驗裝置的誤差分析30-32
• 5 CF_3I的氣相PVT性質(zhì)與狀態(tài)方程32-42
• 5．1 PVT性質(zhì)測量的實驗過程32-33
• 5．2 實驗結果和分析33-40
• 5．3 CF_3I的氣相狀態(tài)方程40-42
• 6 CF_3I的飽和蒸氣壓42-47
• 6．1 飽和蒸氣壓的實驗過程42-43
• 6．2 實驗結果和分析43-45
• 6．3 CF_3I的蒸氣壓方程45-47
• 6．4 實驗中應注意的幾個問題47
• 7 本章小結47-49
• 第3章 CF_3I的臨界參數(shù)、飽和氣液密度、飽和蒸發(fā)焓和表面張力49-69
• 1 臨界參數(shù)、飽和氣液密度的實驗設備和實驗方法49-52
• 2 CF_3I的飽和氣液密度和臨界參數(shù)52-59
• 2．1 測量結果52
• 2．2 臨界參數(shù)52-54
• 2．3 臨界指數(shù)54-56
• 2．4 飽和氣液密度56-59
• 3 CF_3I的飽和蒸發(fā)焓59-62
• 4 CF_3I的表面張力62-67
• 4．1 測量設備和原理62-64
• 4．2 CF_3I的表面張力64-67
• 5 本章小結67-69
• 第4章 CF_3I的輸運物性69-95
• 1 粘度測量的原理和設備69-72
• 1．1 粘度測量的常用方法69-70
• 1．2 毛細管法實驗原理70-71
• 1．3 實驗設備和步驟71-72
• 2 毛細管結構參數(shù)與儀器常數(shù)標定72-77
• 2．1 毛細管結構參數(shù)的選擇72-73
• 2．2 儀器常數(shù)的標定方法73-76
• 2．3 不同高差下儀器常數(shù)的修正76-77
• 2．4 影響因素和誤差分析77
• 3 CF_3I的飽和液粘度77-82
• 3．1 儀器常數(shù)的標定78
• 3．2 測量結果78-80
• 3．3 放氣的影響80-81
• 3．4 關聯(lián)和分析81-82
• 4 導熱系數(shù)的實驗原理和方法82-87
• 4．1 導熱系數(shù)測量的常用方法82-83
• 4．2 瞬態(tài)熱線法的實驗原理83-84
• 4．3 導熱系數(shù)實驗設備84-85
• 4．4 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)85-87
• 5 CF_3I的氣相導熱系數(shù)87-94
• 5．1 氮氣的測量結果87-88
• 5．2 CF_3I的測量結果88-92
• 5．3 關聯(lián)和分析92-94
• 6 本章小結94-95
• 第5章 CF_3I和HFC－32的氣相聲速95-112
• 1 聲速測量設備和基本方程95-99
• 1．1 基本方程95-96
• 1．2 聲速測量設備96-97
• 1．3 聲速測量結果的理論修正97-98
• 1．4 改進和提高98-99
• 2 HFC－32的氣相聲速99-107
• 2．1 測量結果99-103
• 2．2 第二維里系數(shù)103-107
• 3 CF_3I的氣相聲速107-111
• 4 本章小結111-112
• 第6章 HFC－32的熱力學性質(zhì)112-152
• 1 HFC－32的臨界參數(shù)和三相點112-114
• 2 HFC－32的蒸氣壓方程和飽和液密度方程114-121
• 2．1 蒸氣壓方程114-118
• 2．2 飽和液密度方程118-121
• 3 HFC－32的專用狀態(tài)方程121-138
• 3．1 HFC－32熱力學性質(zhì)的可用數(shù)據(jù)121-123
• 3．2 理想氣體熱容123-124
• 3．3 HFC－32的專用狀態(tài)方程124-126
• 3．4 狀態(tài)方程的檢驗126-138
• 4 HFC－32熱力學性質(zhì)的計算138-149
• 4．1 理想氣體性質(zhì)138-139
• 4．2 狀態(tài)方程導出的熱力學性質(zhì)計算式139-142
• 4．3 HFC－32熱力學性質(zhì)的計算142-149
• 5 與現(xiàn)有HFC－32狀態(tài)方程的比較149-151
• 6 本章小結151-152
• 第7章 主要結論152-154
• 參考文獻154-162
• 發(fā)表論文和獲獎情況162-165
• 致謝165

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(-)-(R)-2-氨基-3-(3-羥丙基硫代)丙酸的熱容及熱力學性質(zhì)    趙軍寧;譚志誠;孫立賢;史全;高秀英;王韶旭;

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