Авторы

Анализ различных моделей среднего диаметра линии фазового равновесия R236ea

DOI: 10.17586/1606-4313-2019-18-3-87-93
УДК 536.71

Анализ различных моделей среднего диаметра линии фазового равновесия R236ea

Рыков С.В., Кудрявцева И.В., Рыков В.А., Свердлов А.В. , Нурышева М. .

Аннотация
Выполнен анализ различных вариантов линии фазового равновесия холодильного агента R236ea, разработанных в рамках модели среднего диаметра Вегнера ([1–α]-модели) и [2β]-модели. Особенность предложенного подхода заключается в том, что плотность насыщенного пара ρ– и во всех трех моделях среднего диаметра f_d описывается одним и тем же уравнением Клапейрона–Клаузиуса, в которое вместо теплоты парообразования r введена «кажущаяся» теплота парообразования r*: r* = r/[1 – ρ–/ρ+], в то время как плотность насыщенной жидкости ρ+ описывается в этих моделях разными уравнениями, но имеющими один и тот же набор слагаемых с одинаковыми показателями степени. Таким образом, предложенная система уравнений для линии фазового равновесия имеет физически обоснованную структуру и позволяет в модели среднего диаметра f_d учесть все компоненты, включая линейный компонент τ = 1 – T/T_c. Перечисленные модели среднего диаметра апробированы при расчете линии фазового равновесия R236ea в диапазоне температур от T_tr (тройная точка) до T_c (критическая точка).

Ключевые слова: линия упругости, «кажущаяся» теплота парообразования, хладон R236ea, диаметр порядка, средний диаметр, линия фазового равновесия, критические индексы.

Список литературы

1. Vorobev V.S., Ochkov V.F., Rykov V.A., Rykov S.V., Ustyuzhanin E.E., Pokholchenko V.A. Development of combined scaling models for liquid and gas densities at the saturation line: Structures and numerical data for SF₆ // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V.1147. P. 012017.

2. Rykov S.V., Kudryavtseva I.V., Rykov V.A., Ustyuzhanin E.E., Ochkov V.F. Analysis of the saturation line on the basis of Clapeyron–Clausius and Gibbs–Duhem equations // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1147. P. 012017.

3. Apfelbaum E.M., Vorob’ev V.S. The Similarity Relations Set on the Basis of Symmetrization of the Liquid-Vapor Phase Diagram //J. Phys. Chem. B. 2015. V. 119. No 26. P. 8419-8424.

4. Apfelbaum E.M., Vorob’ev V.S. The Wide-Range Method to Construct the Entire Coexistence Liquid–Gas Curve and to Determine the Critical Parameters of Metals // J. Phys. Chem. B. 2015. V. 119. No35. P. 11825-11832.

5. Шишаков В.В. Комбинированные скейлинговые модели для инженерных расчетовтермодинамических свойств на линии насыщения // Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. – М.: МЭИ, 2014. 230 с.

6. Рыков С.В., Кудрявцева И.В., Рыков В.А.Методика расчета линии фазового равновесияхладагентов от тройной до критической точки // Холодильная техника. 2017. № 3. С. 26-30.

7. Ustyuzhanin E.E., Shishakov V.V., Abdulagatov I.M., Popov P.V., Rykov V.A., Frenkel M.L. Scaling models of thermodynamic properties on the coexistence curve: problems and some solutions // Russ. J. Phys. Chem. B. 2012. V. 6. No 8. P. 912-931.

8. Ochkov V.F., Rykov V.A., Rykov S.V., Ustyuzhanin E.E., Znamensky B.E. Extrapolation of IAPWS-IF97 data: The liquid and gas densities on the saturation line near the critical point of H₂O // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 946. P. 012119.

9. Cailletet L., Mathias E. Recherches sur les densités des gaz liquéfiés et de leurs vapeurs saturées // J. Phys. Theor. Appl. 1886. V. 5(1). P. 549-564.

10. Goldstein R., Arola A. Liquid-vapor asymmetry at the critical point // Acc. Chem. Res. 1989. V. 22. P. 77-82.

11.Ма Ш.Современная теория критических явлений. M.: Мир. 1980. 298 c.

12. Widom B., Rowlinson J.S. New Model for the Study of Liquid–Vapor Phase Transitions // J. Chem. Phys. 1970 V. 52. P. 1670.

13. Hemmer P.C., Stell G. Fluids with Several Phase Transitions // Phys. Rev. Lett. 1970. V. 24. P. 1284.

14. Рыков В.А. Анализ закономерностей изменения термодинамических свойств веществ в широком диапазоне параметров состояния, включая окрестность критической точки и метастабильную область // Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. – Л.: ЛТИХП,1988.275 с.

15. Алтунин В.В. Теплофизические свойства двуокиси углерода. – М.: Изд-во стандартов, 1975. 546 с.

16. Козлов А.Д., Лысенков В.Ф., Попов П.В., Рыков В.А. Единое неаналитическое уравнение состояния хладона 218 // ИФЖ. 1992. Т. 62. № 6. С. 840–847.

17. Рыков С.В. Метод построения асимметричного масштабного уравнения состояния в физических переменных // Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. – СПб.: СПбГУНиПТ. 2009. 198 с.

18. Полторацкий М.И.Метод построения фундаментального уравнения состояния и термодинамическиетаблицы гексафторпропана (R236ea) // Дис. на соискание уч. ст. канд. техн. наук. – СПб.: Университет ИТМО, 2018. –165 с.

19. Duschek W., Kleinrahm R., Wagner W. Measurement and correlation of the (pressure, density, temperature) relation of carbon dioxide. II. Saturated-liquid and saturated-vapor densities and vapor pressure along the entire coexistence curve // J. Chem. Thermodyn. 1990. V. 22. P. 841–864.

20. Кудрявцева И.В., Камоцкий В.И., Рыков С.В., Рыков В.А.Расчет линии фазового равновесиядиоксида углерода // Научный журнал НИУ ИТМО. Серия. Процессыиаппаратыпищевыхпроизводств. 2013. № 4. С. 11.

21. Fisher M. E., OrkoulasG.The Yang-Yang anomaly in fluid criticality: experiment and scaling theory // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 85. No 4-24. P. 696–699.

22. Anisimov M.A. Universality versus nonuniversality in asymmetric fluid criticality // Condens. Matter Phys.2013. V. 16. No2. P. 23603: 1–10.

23. Станкус С.В., Хайрулин Р.А., Мартынец В.Г., Молодов Ю.И. Плотность перфторгексана в окрестности критической точки испарения // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2013. Т. 8. № 1. С. 73-77.

24.PolikhronidiN.G., Abdulagatov I.M., Batyrova R.G., Stepanov G.V., Ustuzhanin E.E., WuJ.T.Experimental study of the thermodynamic properties of diethyl ether (DEE) at saturation // Int. J. Thermophys. 2011. V.32. P. 559–595.

25. UstjuzhaninE.E., Ochkov V.F., Znamensky V.E., Shishakov V.V., Znamensky V.E., Rykov S.V.Investigation of gas and liquid densities on the saturation line: some scaling models and numerical data on H₂O example // J. Phys.: Conf. Ser. 2017. V. 891. P. 012346.

26. Рыков С.В., Кудрявцева И.В., Рыков В.А. Анализ линии фазового равновесия, разработанной на основе уравнения Клапейрона-Клаузиуса и различных моделей среднего диаметра // Вестник Международной академии холода. 2018. № 4. С. 28-34.

27. Gruzdev V.A., Khairulin R.A., Komarov S.G., Stankus S.V. Thermodynamic Properties of HFC-236ea // Int. J. Thermophys. 2008. V. 29. P. 546–556.

28. Defibaugh D.R., Gillis K.A., Moldover M.R., Schmidt J.W., Weber L.A. Thermodynamic properties of CF3-CF-CHF2, 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane // Fluid Phase Equilib. 1996. V. 122. No 1-2. P. 131–155.

29. Zhang H., Sato H., Watanabe K. Vapor Pressure of 1,1,1,2,3,3-hexafluorpropane (R-236ea) from 300 to 410 K // J. Chem. Eng. Data. 1995. V. 20. P. 1281–1284.

30. Di Nicola G., Giuliani G. Vapor Pressure and PVT Measurements for 1,1,1,2,3,3-hexafluorpropane (R-236ea) // J. Chem. Eng. Data. 2000. V. 45. P. 1075–1079.

31. Bobbo S., Fedele L., Scattolini M., Camporese R. Vapor+Liquid Equilibrium Measurements and Correlation of the Binary Refrigerant Mixtures Difluoromethane (HFC-32)+1,1,1,2,3,3-Hexafluoropropane (HFC-236ea) and Pentafluoroethane (HFC-125)+1,1,1,2,3,3-Hexafluoropropane (HFC-236ea) at 288.6, 303.2, and 318.2 // Int. J. Thermophys. 2000. V. 21. P. 781–790.

32. Bobbo S., Fedele L., Camporese R., Stryjek R. Vapor-liquid equilibrium for the three binary systems 1,1,1,2,3,3-hexafluoropropane with dimethyl ether or propane, and 1,1,1,3,3,3-hexafluoropropane with dimethyl ether // Fluid Phase Equilib. 2000. V. 174. P. 3–12.

33. Lemmon E.W., Huber M.L., McLinden M.O. Reference Fluid Thermodynamic and Transport Properties (REFPROP), version 9.0// National Institute of Standards and Technology, 2010.

34. Aoyama H., Kishizawa G., Sato H., Watanabe K. Liquid Coexistence Curves in the Critical Region and the Critical Temperatures and Densities of 1,1,1,2-Tetrafluoroethane (R-134a), 1,1,1-Trifluoroethane (R-143a), and 1,1,1,2,3,3-Hexafluoropropane (R-236ea) // J. Chem. Eng. Data. 1996. V. 41. No. 5. P. 1046–1051.

35. Груздев В.А., Комаров С.Г. Экспериментальное исследование давления и плотности насыщенного и перегретого пара фреона R-236eaот 20 до 150 °С // Теплофизика и аэромеханика. 2006. Т. 13. № 3. С. 443-451.

Читать статью полностью