О теплопроводности смесей гидрофторуглеродов в состоянии разреженного газа

УДК 536.2

О теплопроводности смесей гидрофторуглеродов в состоянии разреженного газа

Цветков О. Б., Лаптев Ю. А.

Аннотация
Измерена теплопроводность бинарной смеси газообразных гидрофторуглеродов HFC-32 и HFC-134a при различных концентрациях в диапазоне температур 292,39–360,05 К и давлениях 0,12–0,34 МПа. Оценка погрешности опытных данных, полученных методом коаксиальных цилиндров в условиях стационарного теплового режима, составляет ±2,5 %. В основе интерпретации результатов – теоретическое уравнение Васильевой в модификации Линдсея–Бромли. Полученные количественные результаты при описании концентрационной и температурной зависимостей теплопроводности бинарной смеси хорошо согласуются с экспериментом. Предложено эмпирическое соотношение для описания концентрационной зависимости теплопроводности, адекватно передающее экспериментальные данные по теплопроводности бинарной смеси разреженных газов, а также тройной смеси газообразных хладагентов HFC-32, HFC-134a и HFC-125.

Ключевые слова: разреженные газы, смеси, HFC-32, HFC-134а, хладагенты, R407C, теплопроводность

Список литературы

Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. Состояние и приоритеты использования ГХФУ, ГФУ и природных хладагентов, снижение их эмиссий и содержания в системах// Холодильная техника. 2015. № 3. С. 31-35, № 4. С. 36-41. [Tsvetkov O.B., Laptev Yu.A. State and priorities of use of GHFU, GFU and natural coolants, decrease in their issues and the contents in systems. Kholodil'naya tekhnika. 2015. No 3, 4. p. 31-35, 36-41. (in Russian)]
Бараненко А.В. Итоги работы МАХ в 2014–2015 годах. Доклад президента МАХ на 22-м Общем годичном собрании 21 апреля 2015 г // Вестник Международной академии холода. 2015. № 2. c. 4–12. [Results of the IAR’s work in 2014–2015. Report of the IAR President at the 22th General Annual Meeting on 21 April 2015. Vestnik Mezhdunarodnoi akademii kholoda. 2015. No 2. P. 4-12. (in Russian)]
Coulomb D. The refrigerants future: the phase down of HFCFs and its consequences // Вестник Международной академии холода. 2014. № 1. c. 3-6.[ Coulomb D. The refrigerants future: the phase down of HFCFs and its consequences. Vestnik Mezhdunarodnoi akademii kholoda. 2014. No 1. P. 3-6. (in Russian)]
Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. О теплопроводности дифторметана (HFC–32) в состоянии разреженного газа // Вестник Международной академии холода. 2014. № 3. С. 22-26. [Tsvetkov O. B., Laptev Yu. A. Dilute–gas thermal conductivity of difluoromethane (HFC-32). Vestnik Mezhdunarodnoi akademii kholoda. 2014. No 3. p. 22–26. (in Russian)]
Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. Исследование температурной зависимости теплопроводности HFC-134a в состоянии разреженного газа// Вестник Международной академии холода. 2014. № 4. c. 59-62. [Tsvetkov O.B., Laptev Yu.A. The thermal conductivity measurements at very low density of 1.1.1.2–Tetrafluoroethane (HFC-134а). Vestnik Mezhdunarodnoi akademii kholoda. 2014. No 4. p. 59-62. (in Russian)]
Цедерберг Н.В. Теплопроводность газов и жидкостей. – М.- Л.: Госэнергоиздат. 1963. 408 с. [Tsederberg N.V. Heat conductivity of gases and liquids. – M.- L.: Gosenergoizdat. 1963. 408 p. (in Russian)]
Филиппов Л.П. Исследование теплопроводности жидкостей. – М.: Изд-во МГУ, 1970. – 239 с. [Filippov L.P. Research of heat conductivity of liquids. Moscow. 1970. – 239 p. (in Russian)]
Абраменко Т.Н., Золотухина А.Ф., Шашков Е.А. Термическая диффузия в газах. – Минск: Наука и техника, 1982. 191 с. [Abramenko T.N., Zolotukhina A.F., Shashkov E.A. Thermal diffusion in gases. – Minsk: Science and equipment, 1982. 191 p. (in Russian)]
Шашков А.Г., Золотухина А.Ф., Фокин Л.Р., Калашников А.Н. Коэффициенты термодиффузии в бинарных системах с водородом. // ИФЖ. 2011. Т. 84(1). c. 1-9. [Shashkov, A.G., Zolotukhina, A.F., Fokin, L.R., Kalashnikov, A.N. Thermal diffusion coefficients in binary systems with hydrogen. Inzhenerno-fizicheskii zhurnal. 2011. Vol. 84(1). p. 1-9. (in Russian)]
Косов В.Н. Диффузионная нестабильность и эффективные коэффициенты диффузии в некоторых трехкомпонентных газовых смесях// Автореферат дис. ... канд. физ.-мат. наук. – Свердловск: УПИ, 1989. 24 с. [Kosov V.N. Diffusive instability and effective coefficients of diffusion in some three-component gas mixes. Abstract of the thesis. – Sverdlovsk, 1989. 24 p. (in Russian)]
Gilmore T.F., Comings E.W. Thermal conductivity of binary mixtures of carbon dioxide, nitrogen, and ethane at high pressures: comparison with correlation and theory. AIChE Journal. 1966. Vol. 12. p. 1172-1178.
Шашков А.Г., Абраменко Т.Н. Теплопроводность газовых смесей. – М.: Энергия, 1970. 288 с. [Shashkov A.G., Abramenko T.N. Heat conductivity of gas mixes. – Moscow: Energiya, 1970. 288 p. (in Russian)]
Wassiljewa, A. Wärmeleitung in Gasgemischen. Phys. Z. 1904. Vol. 5, No 22. p. 737-742.
Roy, D., Thodos, G. Thermal conductivities of gases – hydrocarbons at normal pressure. Ind. Eng. Chem. Fundam. 1968. Vol. 7. P. 529-534.
Roy, D., Thodos, G. Thermal conductivities of gases – organic compounds at atmospheric pressure. Ind. Eng. Chem. Fundam. 1970. Vol 9. P. 71-79.
Schreiber, M., Vesovic, V., Wakeham, W.A. Thermal conductivity of multicomponent polyatomic dilute gas mixtures. Int. Journal Thermophysics. 1997. Vol. 18, No 4. P. 925-937.
Smith, W.J.S., Durbin, L.D., Kobaijashi, R. Thermal conductivity of light hydrocarbons and methane-propane mixtures at low pressures. J. Chem. Engin. Data. 1960. Vol. 5, N 4. P. 316-321.
Peters, H.C., Braunese, J.N., Hermans, L.J.E. Thermal conductivity of gaseous CFCI3 (Freon 11) and CF2Cl2 (Freon 12) and their mixtures with N2 at 292 K. Int. J. Thermophys. 1982. Vol. 3, N 1. P. 27-34.
Le Neindre, B., Garrabos, Y. Measurements of the thermal conductivity of HFC-32 (difluoromethane) in the temperature range from 300 to 465 K at pressures up to 50 MPa. Int. J. Thermophys. 2001. Vol. 22, N 3. P. 701-722.
Marrucho, I.M., Oliveira, N.S., Dohra, R. Vapor-phase thermal conductivity of binary mixtures of cyclopentane and R134a with R365mfc. J. Cellular Plastics. 2003. Vol. 39, march. P. 133-151.
Цветков О.Б., Лаптев Ю.А. О теплопроводности и вязкости газообразных альтернативных хладагентов при атмосферном давлении // Холодильная техника. 2004. № 4. С. 10-13. [Tsvetkov O.B., Laptev Yu.A. About heat conductivity and viscosity of gaseous alternative coolants with an atmospheric pressure. Kholodil'naya tekhnika. 2004. № 4. p. 10-13. (in Russian)]
Lisal M., Watanabe K., Vacek V. Calculation of second virial coefficients and gaseous viscosities HFC-32, HFC-23, and HCFC-22. Int. J. Themophysics. 1996. Vol. 17, N 6. P. 1269-1280.
Transport properties of 1,1,1,2-tetrafluoroethane (R134a)/ R. Krauss, J. Luettmer-Strathmann, J.V. Sengers, K. Stephan. Int. J. Thermophys. 1993. Vol. 14, N 4. P. 951-988.
Geller V.Z., Nemzer B.V., Cheremnyk U.V. Thermal conductivity of the refrigerant mixtures R404A, R407A, R410A, and R507. Int. J. Thermophysics. – 2001. Vol. 22, N 4. P. 1035-1043.