Вы здесь

Вплив компресорних мастил на термодинамічні властивості робочих тіл холодильного устаткування.

Автор: 
Ніченко Сергій Володимирович
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2008
Артикул:
3408U005250
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

РАЗДЕЛ 2
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВЫХ РАВНОВЕСИЙ, ПЛОТНОСТИ И ПОВЕРХНОСТНОГО
НАТЯЖЕНИЯ РАСТВОРОВ ИЗОБУТАНА В КОМПРЕССОРНОМ МАСЛЕ RENISO WF 15A
Предлагаемые теорией уравнения состояния для РХМ устанавливают связь между
удельным объемом или давлением насыщенных паров от температуры и концентрации
раствора. В настоящее время уже существует большое количество рекомендуемых для
РХМ различных уравнений состояния, анализ которых приведен в работах [14, 17,
74, 103, 105]. Однако, несмотря на все достижения в теории уравнений состояния,
которые могли бы быть адаптированы к расчету термодинамических свойств РХМ,
необходимо подчеркнуть исключительно важное значение выполняемых
экспериментальных исследований, направленных на изучение зависимости
термодинамических свойств растворов хладагент /масло на линии фазовых
равновесий жидкость–жидкость и жидкость–пар. Это объясняется тем, что все
уравнения состояния являются, в той или иной степени, справедливыми лишь для
определенных групп веществ и, как правило, в узкой области параметров
состояний. Кроме того, практическое использование подавляющего числа этих
уравнений состояния возможно лишь при нахождении значений коэффициентов, обычно
многочисленных, содержащихся в аналитическом выражении. Методика определения
значений этих коэффициентов заключается в использовании результатов
экспериментального исследования зависимости термических веществ РХМ. Обширные
обзоры методов исследования плотности, давления насыщенных паров, теплоёмкости
и поверхностного натяжения применительно к чистым веществам и растворам
подробно изложены в работах [3, 53, 77, 78, 83, 89, 90, 92-95, 105-108].
Анализируя приведенную в этих работах информацию можно прийти к заключению, что
наиболее распространенные методы экспериментального определения зависимости
термических свойств веществ, в основном, можно разделить на три группы:
методы исследования при постоянном весовом количестве и изменяющемся его объеме
в пьезометре;
методы исследования вещества в пьезометре постоянного объема;
методы, основанные на взвешивании.
Детальный анализ этих методов и накопленный на кафедре инженерной теплофизики
ОГАХ опыт исследования фазовых равновесий, плотности, поверхностного натяжения
и псевдокритических параметров реальных рабочих тел для холодильного
оборудования [3, 78] позволяет рекомендовать комплексный подход к изучению
свойств РХМ. Суть этого подхода сводится к одновременному изучению различных
термодинамических свойств на одной экспериментальной установке с идентичным
объектом исследования. При таком комплексном исследовании достигается
максимальная термодинамическая согласованность получаемой экспериментальной
информации.
Целью настоящего исследования является изучение температурной и
концентрационной зависимости плотности, давления насыщенных паров, капиллярной
постоянной и коэффициента поверхностного натяжения растворов хладагента R-600a
с маслом Reniso WF 15A в широком интервале температур существования жидкой
фазы.
Описание экспериментальной установки
Исследования термодинамических свойств растворов хладагента R-600a с маслом
Reniso WF 15A были выполнены на экспериментальной установке, которая прошла
хорошую апробацию в работе [3] при изучении свойств растворов хладагента
R-245fa с маслом Planetelf ACD 10FY. В этой установке одновременно могут быть
реализованы статический метод измерения давления насыщенных паров и
пикнометрический метод измерения плотности жидкости. Исследования указанных
свойств РХМ проводятся в измерительной ячейке со смотровыми окнами. Такая
конструкция измерительной ячейки позволяет проводить экспериментальные
исследования фазовых равновесий, критических параметров, плотности растворов
хладагентов в маслах (РХМ). Кроме того, в измерительной ячейке установлены
нескольких капилляров различного диаметра, что позволяет проводить исследования
поверхностного натяжения РХМ методом дифференциального капиллярного поднятия.
Схема экспериментальной установки приведена на рис. 2.1.
Рис. 2.1 Принципиальная схема экспериментальной установки для исследования
давления насыщенных паров, плотности и капиллярной постоянной хладагентов и
РХМ:
1 – регулируемый нагреватель;
2, 4 – фланцы;
3, 29 – кварцевые окна;
5 – катетометр;
6 – теплообменник;
7 – термостат;
8 – грузопоршневой манометр МП-60;
9 – водоохладитель;
10 – масляный разделитель;
11 – баллон с газом;
12 – мембранный нуль-индикатор;
13 – кассета с капиллярами;
14 – измерительная ячейка;
15 – насос-мешалка;
16 – нагреватель;
17, 20 – баллончики для заправки и выпуска хладагента;
18 – образцовый манометр;
21 – сосуд Дьюара;
22, 25 – криогенная ловушка;
23 – ионизационный вакуумметр;
24 – диффузионный насос;
26 – форвакуумный насос;
27, 31 – термопарный манометр;
28 – смотровые тубусы;
30 – лампа накаливания;
32 – термометр системы регулирования температуры;
33 – платиновый термометр сопротивления ПТС-10;
34 – разгонный нагреватель;
В1…В12 – вентили.
Измерительная ячейка 14 выполнена в виде горизонтального стального цилиндра, в
котором имеется сквозное отверстие, диаметром 50 мм. Внутри ячейки установлена
кассета 13 с пятью измерительными калиброванными капиллярами различных
радиусов: r1=0.1169 мм, r2=0.0798 мм, r1=0.0466 мм, r1=0.0965 мм, r1=0.3163
мм.
Объём пьезометра (до запорной иглы горячего вентиля) был определен в
специальных тарировочных опытах с использованием данных по плотности воды
[109]. Результаты тарировки объёма пьезометра представлены в работе [3]. По
результатам многократных измерений внутренний объём измерительной ячейки при 20
°С равен 19