【摘 要】
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为抑制全球变暖,中国提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。为实现这一宏伟目标,必须减少高全球变暖潜能（GWP）工质的使用,发展低GWP工质。因此,氢氟烯烃（HFO）及其混合工质应用前景广阔。工质的热物理性质是工程应用的基础,而气液相平衡性质是纯工质及混合工质最基本、最重要的热物理性质。本文针对新型HFO工质饱和蒸气压和含HFO二元混合工质气液相平衡开展了实验和理论研究。搭建了高精度的
【基金项目】
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国家自然科学基金重点项目（No.51736005）
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为抑制全球变暖,中国提出2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和。为实现这一宏伟目标,必须减少高全球变暖潜能（GWP）工质的使用,发展低GWP工质。因此,氢氟烯烃（HFO）及其混合工质应用前景广阔。工质的热物理性质是工程应用的基础,而气液相平衡性质是纯工质及混合工质最基本、最重要的热物理性质。本文针对新型HFO工质饱和蒸气压和含HFO二元混合工质气液相平衡开展了实验和理论研究。搭建了高精度的稳态法饱和蒸气压实验系统。开展了两种新型HFO工质R-1233zd（E）和R-1336mzz（Z）的饱和蒸气压实验,对实验样品进行了细致的提纯和组分分析。基于理想溶液模型发展了定量修正杂质影响的模型,以所获得的可靠数据为基础,关联获得了描述精度高的R-1233zd（E）和R-1336mzz（Z）的饱和蒸气压方程。搭建了气液双循环相平衡实验系统,设计了相平衡室、循环回路、磁力泵等关键部件;使用称重法进行了校准混合气的配制,对气相色谱测量结果进行了标定;对组分测量不确定度进行了细致的评估。开展了R-125+R-290体系的验证性实验,实验数据与文献数据一致性好,证明了气液相平衡新实验系统及实验方法的可靠性。开展了R-32+R-1234yf、CO2+R-1234yf和CO2+R-1243zf三种含HFO二元混合工质气液相平衡性质的测量,实验温度均超过了低临界温度组分的临界温度,获得了一批热力学一致性好的实验数据。使用PRSV+WS+NRTL模型对实验数据进行关联,模型对实验数据描述精度高,本工作实验数据与文献已有的实验数据一致性好。使用通用基团活度系数法（UNIFAC）建立了含HFO混合体系气液相平衡性质的预测模型,审查了基团划分原则,确定了HFO引入新基团的体积和面积参数,关联了基团间的交互作用系数。对26个HFO+HC/HFC/CO2二元体系进行了关联性讨论,对7个HFO+HC/HFC/CO2二元体系进行了预测性讨论,预测模型具有较高的计算精度。
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