Многокомпонентные холодильные агенты — рабочие вещества современной низкотемпературной техники. К ним относятся хладагенты R404A, R407C, R410A, R507A, R508B и др.
Информация о теплофизических свойствах смесевых хладагентов в литературе скудна, а экспе-риментальные исследования, в том числе теплопроводности растворов немногочисленны, поскольку требуют сложных и дорогостоящих экспериментальных стендов и весьма трудоемки. Для расчета и тем более прогнозирования теплопроводности многокомпонентных рабочих веществ необходимо знание коэффициентов теплопроводности индивидуальных хладагентов, причем достоверность этих данных практически определяет надежность расчетов для смесей.
В работе выполнен обзор экспериментальных данных по теплопроводности озонобезопасных HFC- хладагентов R32, R125, R134a и R143a. Измерения коэффициентов теплопроводности этих веществ немногочисленны, выполнены различными методами. Среди стационарных методов превалируют ме¬тоды нагретой нити и коаксиальных цилиндров. Нестационарные методы включали метод нагреваемой проволоки и метод монотонного разогрева, разработанный в России.
Оценивали полноту учета поправок при практической реализации метода, содержание в исследованном образце титульного веществ, условия проведения эксперимента, авторскую оценку погрешности. Сопоставления данных разных авторов для одного и того же вещества показали, что расхождения могут достигать 10-15 %, хотя авторская оценка погрешности обычно не более 2-3 %.
В результате была проведена селекция.экспериментальных данных, среди которых выделялась базисная группа данных, данные менее достоверные и третья группа, в которой оказались заметно рассогласованные данные в сравнении с предыдущими двумя группами измерений.
По теплопроводности хладагента R134a отобраны 16 серий независимых опытных данных (231 зна¬чение) в интервале температур 169-363 К; для R143a — 5 массивов опытных данных (93 значения) в интервале температур 158-340 К; для R32 — 7 серий данных, включающих 79 значений теплопро¬водности при температурах от 180 до 343 К, для R125 — 12 независимых массивов опытных данных в интервале температур 210-330 К (83 значения теплопроводности).
Опытные данные о теплопроводности жидкости на линии фазового равновесия аппроксимировали полиномами по степеням температур порядка 2-4. В минимизируемый функционал были включены слагаемые, ответственные за категорию обрабатываемых опытных данных. Задавался «вес» каждой опытной точке в зависимости от серии как величина, обратно пропорциональная квадрату предельной абсолютной погрешности. В ходе обработки «веса» уточнялись с учетом принятой классификации групп измерений. Найденные таким образом значения теплопроводности аппроксимировали уравнением
Здесь А — теплопроводность на линии фазового равновесия, Вт/(м К), T — температура, К.
Для R134a константы равны:
Для R143a константы равны:
Для R125 константы равны:
Для R32 константы равны:
Рекомендуемые значения теплопроводности R143 а в состоянии насыщенной жидкости
Выполненные нами контрольные расчеты показали, что уравнение (1) передает наиболее досто¬верные экспериментальные и опубликованные табличные данные для рассмотренных HFC-хладагентов с погрешностью порядка ±(2,63,3) %.
В качестве примера в таблице приведены рекомендуемые значения теплопроводности жидкого R143а в состоянии насыщения для температур 173,15-333,15 К.
Комментариев пока нет