低温室效应HFO/HFC混合工质的热物性及与润滑油溶解度研究

Thermophysical properties research is the basis of new refrigerants development. It plays an important role in evaluating performance of refrigerants and design optimization of practical refrigeration systems. HFO/HFC refrigerant mixtures with low greenhouse effect is to blend HFO refrigerant and low-GWP HFC refrigerant with good thermodynamic performance, which has complementary advantages of energy efficiency and environmental protection. So the problems of environmental refrigerant substitutions faced by refrigeration, air conditioner and heat pump systems will be solved. This project studies on p-ρ-T-x, thermal conductivity, surface tension, viscosity and solubility of lubricating oil for binary and ternary mixtures combined low greenhouse effect HFO-1234yf and HFO-1234ze (E) with R32, R134a, R125 and R152a, which would fill up the data gap. Based on this, Helmholtz equations of state for refrigerant mixtures with widely application and higher accuracy and prediction models of thermophysical properties will also be built. Above all, this project would provide basic data and theoretical support for the research of environmental refrigerant mixtures HFO/HFC with low greenhouse effect and the application of practical refrigeration systems.

热物理性质研究是新型制冷工质开发的基础性研究工作，对于评价制冷工质的性能和实际制冷系统的设计优化都有着重要的作用。将HFO制冷剂与热力学特性良好且较低GWP值的HFC制冷剂相混合，优势互补，可获得兼顾能效和环保的HFO/HFC混合环保制冷剂，有望解决制冷、空调及热泵系统面临的环保工质替代问题。因此，本项目的研究工作拟针对低温室效应的HFO-1234yf、HFO-1234ze(E)与R32、R134a、R125和R152a所组成的二元、三元混合工质，全面开展p-ρ-T-x、导热系数、表面张力、黏度以及与润滑油的溶解度实验研究，补充现有数据不足及空白；在此基础上，建立具有广泛适用性和较高精度的混合工质Helmholtz状态方程的和热物性预估模型。本项目的研究可为低温室效应HFO/HFC混合环保制冷剂的研究和实际制冷系统的工程应用提供基础数据和理论支持。

热物理性质研究是新型制冷工质开发的基础性研究工作，对于评价制冷工质的性能和实际制冷系统的设计优化有着重要的作用。本项目按照既定的研究目标，围绕低温室效应的HFO/HFC混合制冷工质展开了全面的热物理性质实验和理论研究工作，取得的重要成果包括：研制了基于循环法的气液相平衡实验系统和基于等体积法的气液溶解度实验系统；改进了Burnett膨胀法气相密度、振动管密度、振动弦黏度、瞬态热线法导热系数、表面光散射等实验系统，实现了混合工质的热力学性质和迁移性质的高精度测量；利用上述研制与改进的热物性实验装置，获得了HFO-1234yf/HFO-1234ze(E)与R32、R134a、R125和R152a等所组成二元三元混合工质的气相密度、液相密度、气液相平衡、导热系数、表面张力、黏度以及与润滑油的溶解度实验研究等热物性数据，补充了现有数据的不足与空白；并在此基础上，广泛搜集已公开发表的混合工质热物性数据，优选混合法则，建立了具有广泛使用性和较高精度的混合工质Helmholtz状态方程和热物性预估模型。本项目的研究可为低温室效应HFO/HFC混合环保工质的研究和实际制冷系统的工程应用提供基础数据和理论支持。. 截止到目前为止，共发表论文39篇，其中SCI收录13篇，EI收录15篇，国际会议15篇，国内会议报告6篇，专利3项。培养已毕业博士3名，已毕业硕士5名，已通过博士答辩3名，在读博士生5名，在读硕士生2名。在基金的支持下，项目负责人和主要成员参加了第21届欧洲热物性会议，第11届亚洲热物性会议、第19届美国热物性会议等并宣读论文。