Материал: Д6886 Цветков ОБ Расчет свойств хол агентов

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

УНИВЕРСИТЕТ ИТМО

О.Б. Цветков, Ю.А. Лаптев, А.А. Баранцов

РАСЧЕТ СВОЙСТВ ХОЛОДИЛЬНЫХ АГЕНТОВ

Учебно-методическое пособие

Санкт-Петербург

2016

УДК 553.1

Цветков О.Б., Лаптев Ю.А., Баранцов А.А. Расчет свойств холодильных агентов: Учеб.-метод. пособие. СПб.: Университет ИТМО, 2016. 72 с.

Представлены сведения о соответственном состоянии веществ, приведенных переменных, расчетные зависимости, конкретные примеры расчетов термодинамических свойств и кинетических коэффициентов. Рассмотрены возможности методов прогнозирования теплофизических свойств нормальных жидкостей и газов на примере хладагента. В приложении даны таблицы теплофизических свойств.

Предназначено для бакалавров направлений: 14.03.01 – по дисциплине «Термодинамика»; 15.03.04, 16.03.03, 23.03.03 – «Основы термодинамики и теплопередачи»; 19.03.02, 19.03.03 – «Теоретические основы тепло- и хладотехники»; 18.03.02 – «Основы тепло- и хладотехники»; 19.03.01 – «Биотехнология»; 15.03.02 – «Термодинамика и тепломассообмен» всех форм обучения.

Рецензент: канд. техн. наук, проф. А.А. Малышев

Рекомендовано к печати Советом факультета холодильной, криогенной техники и кондиционирования, протокол № 2 от 30.10.2015 г.

Университет ИТМО – ведущий вуз России в области информационных и фотонных технологий, один из немногих российских вузов, получивших

в 2009 году

статус национального исследовательского университета.

С 2013 года

Университет ИТМО – участник программы повышения

конкурентоспособности российских университетов среди ведущих мировых научно-образовательных центров, известной как проект «5 – 100». Цель Университета ИТМО – становление исследовательского университета мирового уровня, предпринимательского по типу, ориентированного на интернационализацию всех направлений деятельности.

© Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики, 2016

© Цветков О.Б., Лаптев Ю.А., Баранцов А.А., 2016

2

ПРЕДИСЛОВИЕ

Учебно-методическое пособие знакомит обучающихся с методами расчета термодинамических и теплофизических свойств рабочих веществ техники низких температур, используемых при конструировании теплообменных аппаратов, расчетах процессов теплоотдачи при движении в каналах, при внешнем омывании труб и трубных пучков, при изменении агрегатного состояния. Материалы учебно-методического пособия будут актуальны не только в процессе учебы, но и в дальнейшей работе выпускников в промышленности, а также в научной деятельности.

Авторы не делали специального акцента на теоретических представлениях, ограничившись напоминанием фундаментальных проблем физики и термодинамики. Приведены соотношения, обобщающие результаты экспериментальных и теоретических исследований реальных систем различной физической природы.

Объект особого внимания – холодильные агенты, рабочие вещества индустрии холода, интерес к свойствам которых стал особенно приоритетным после принятия судьбоносных Монреальского, Киотского и, особенно, Парижского (2015 г.) протоколов в рамках ООН.

Авторы сочли полезным привести в приложении таблицы теплофизических свойств известных в мировой практике галогенопроизводных предельных углеводородов.

Авторы выражают искреннюю признательность коллективу кафедры теоретических основ тепло- и хладотехники Университета ИТМО, отмечающей свой 70-летний юбилей, за ценные замечания и советы по улучшению настоящего издания.

3

 

 

ОСНОВНЫЕ УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

 

давление, Па

 

приведенное давление

 

абсолютная температура, К

 

температура, ºC

 

приведенная температура

 

плотность, кг/м3

 

приведенная плотность

v

удельный объем, м3/кг

 

объем,

 

приведенный объем

 

фактор сжимаемости

M

молярная масса, кг/кмоль

Ri

удельная газовая постоянная, кДж/(кг · К)

cv

удельная теплоемкость при постоянном объеме,

 

 

кДж/(кг · К)

cp

удельная теплоемкость при постоянном давлении,

 

 

кДж/(кг · К)

 

конфигурационная теплоемкость при постоянном

 

 

давлении, кДж/(кг · К)

 

 

конфигурационная теплоемкость при постоянном

 

 

объеме, кДж/(кг · К)

s– удельная и молярная энтропия, кДж/(кг · К), кДж/(моль · К), соответственно

– поверхностное натяжение,

– динамическая вязкость,

– кинематическая вязкость,

– теплопроводность,

– массовые доли компонентов смеси, %

– число атомов в молекуле

– фактор ацентричности

– дипольный момент, в единицах Дебая

– число столкновений для вращательной релаксации

– параметры межмолекулярного взаимодействия, м; К соответственно

w – скорость звука, м/с

4

Gu

критерий Гульдберга

Ri

критерий Риделя

Ар

критерий Питцера

А– критерий Филиппова

Индексы

– кипящая жидкость

"– насыщенный пар

 

критический

 

состояние насыщения

 

аддитивная величина

 

масло

 

хладагент

 

идеальный газ

 

компонент смеси

s

нормальная температура кипения

Т– при атмосферном давлении

5