在Windows平台开发制冷循环分析实用软件德兴

在Windows平台开发制冷循环分析实用软件

在Windows平台开发制冷循环分析实用软件 2011年12月09日 来源： 1　前言　　无论是制冷空调装置的产品设计还是其选配设计，工程技术人员首先要进行热力计算。热力计算的目的是要计算出制冷循环的性能指标，为压缩机及换热器的设计或选配提供必要的数据。另一方面，为满足制冷技术领域里不断进步的需要，科研人员和学者也要从循环的性能方面对新型制冷剂筛选。　　在制冷循环计算时，制冷剂的饱和、过热热力性质表是必不可少的基础数据，1gP-h图是十分重要的工具图。但是，由于表格编制的局限性和查表的粗略性使得制冷循环计算的精度和方便程度大受影响。近几年来，随着计算机的普及，制冷循环的计算过程完全可以在计算机屏幕上动态展现。笔者在Windows98平台上开发了一套制冷循环分析实用软件，使用该软件既加快了计算速度和提高计算精度，又体现了计算过程的可视性，为广大制冷空调界的科技人员使用计算机提供了极大的方便。2　工质热力性质计算原理　　计算制冷剂的热力性质常用四个基本方程，即状态方程、液体密度方程、饱和蒸汽压方程和蒸汽比热方程。对于其它没有被这四个基本方程描述的热力参数，可以根据热力学一般关系式，由基本方程推导计算得到。2.1　状态方程　　R290、R600、R600a、戊烷采用CSD方程，其表达式为：　　(1)式中y=0.25b/V,a、b由以下计算式确定：　　a=φaR2Tc2／Pc　　b=φbRTc/Pc　　φa=a0exp(a1Tr+a2T2r)　　φb=b0+b1Tr+b2T2r其中Tr=T/Tc,a0、a1、a2、b0、b1、b2是6个由实验数据拟合的参数。　　甲烷和乙烷的衍生物(CFC、HCFC、HFC)采用MH方程，其表达式为：　　(2)式中K、b、Ai、Bi、Ci为系数。2.2　液体密度方程　　R290、R600、R600a、戊烷的饱和液体密度可由CSD方程直接求出。甲烷和乙烷的衍生物(HFC、CFC、HCFC)采用的饱和液体密度方程为：　　(3)式中β对R134取0.34，其余均为1/3;D1～D4为密度方程系数。2.3　饱和蒸汽压方程　　对R290、R600、R600a、戊烷为：lnPr=［A(1-Tr)+B(1-Tr)1.5+C(1-Tr)3+D(1-Tr)6］　　(4)　　对R134a、R152a、R123、R124、R142b为：　　(5)　　对R11、R12、R13、R14、R21、R22、R113、R114、R500、R502、RC318为：　　(6)　　对R23为：　　(7)式(4)～(7)中A～F为饱和蒸汽压方程系数。2.4　蒸汽比热方程Cp=Cpl+Cp2T+Cp3T2+Cp4T3+Cp5T-2　　(8)式中Cp1～Cp5为比热方程系数。2.5　熵和焓的计算公式　　对于以压力为显函数的状态方程，只要求出自由能F和熵s的偏差函数，即可求得工质在汽态下其它热力学参数。　　自由能的偏差函数为：　　(9)　　熵的偏差函数为：　　(10)　　焓的偏差函数为：h-h0=(F-F0)+T(s-s0)+(PV-RT)　　(11)　　有了工质的状态方程，就可以根据式(9)～(11)推算出工质的蒸汽熵和焓的具体表达式。由Clausins-clapegron方程，可求得汽化潜热：　　(12)式中

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