氨工质焓和熵的新关联式.pdfVIP

中国工程热物理学会 论文编号：9910Il T程热力学与能源利用学术会议论立 氨工质焓与熵的新关联式 李斯特程灶亮杨卫民马永其 (北京化r大学机械T程学院，北京100029) 朱俊杰蔡丹阳 (北京燕山石化集团公司聚腊厂) 一、引言 氨具有十分优良的热物性，且又容易制备，因此氨工质在石油、化工、 轻工、食品、机械、冶金、民用以及国防工业领域中有着极为广泛的应用． 特别以氨作为制冷工质更是极为普遍。深入研究氨工质的热物性，特别是如 何有效地、解析地解决氨工质的导出参数——焓与熵的确定问题，一直是广 大工程技术人员广为关注的课题。目前在工程上确定氨工质的焓与熵参数 时，都采用常用的图表法，不但需要繁琐的内插取值、既十分麻烦且精度不 高、误差较大，而且还存在着无法解析分析的弊病。 本文在结合本课题组曾已建立的氨工质新状态方程的基础上，根据统计 力学与热力学剩余函数原理，经推导得出一则适合于确定氨工质焓与熵参数 (h与s)的新关联式。新关联式简单、实用，并保有可靠的计算精度，十分 适用于以氨为工质的各种机械设备的热过程性能的设计计算、解析分析与开 发应用，具有十分显著的工程应用价值。 一、热力学剩余函数的统计力学表达式 Ⅳ一13 按照统计力学原理，对于任一正则糸{幂(T，V，N)的状悉乃程口J表厩住|口J 分布函数g(r)的形式¨。2’： z小鲁(箦j掣剥∥毋 ㈩ 现按热力参数Z的剩余函数的定义：Z=z“+△z”，并结合统计力学的 关系式，可分别导出各有关的剩余热力学参数的表达式如下： ． 卸矿—，了Nr警．矿N．毋)．墅≠毋 ：一掣f钥掣．甙咖，西 。一—广l_j』1厂‘戤7∥毋 2毋 ㈩ 扩砌．Ⅳ(罚∽．g(，H 因而可得剩余焓与熵函数的表达式为： 胛勘．Ⅳ(铷如，一；警Mm ㈩ 拶=亭{zzⅣ(羽i曲，曲扩咖一芋童(罚2瞳掣西卜3咖，y} 以上各式便是求得剩余焓与剩余熵的基本表达式。 三、焓(h)与熵(s)的新关联式 4 I气态氨的焓与熵表达式 本课题曾根据氨工质系极性分子的特性，运用一当量L-J(6—12)势函数， 建立了一则新的氨工质状态方程，该状态方程的形式如下¨’： IV—14 ∥，=I[1+耳(c)／v，+C，伍)／v爿 占，：壹乜r，t一，+6。I～e (6) ∑‘Im， 式中 ，(，?)=(3一功，b。，c。分别表各常系数项。 现按照式(4)、(5)，并结合新状态方程组(6)，可直接导出适合于 气态氨的焓与熵的表达式分别为： ㈨+R恪扣(古·雾谤1别] ㈩