亚临界CO2流体性质及沸腾相变特性分析.pdfVIP

2011年第39卷第 10期 流 体 机 械 61 文章编号： 1005—0329(2011)10—0061—06 亚临界CO2流体性质及沸腾相变特性分析 杨俊兰 ，马一太 。李敏霞 ，田华 (1天津城市建设学院，天津 300384；2天津大学，天津 300072) 摘 要： 分析了亚临界CO 流体的性质，并与R22和R134a进行了比较。结果表明，CO：的蒸发压力较高，表面张力较 低，饱和液相和气相密度}匕较低，饱和液相粘度较小，比热较高，导热系数较大。微量不凝性气体NC．1对 CO 气相物性 影响较小。气泡核化分析表明，当过热度和蒸发温度相同时，CO：气泡临界半径以及所含蒸气分子数量级均 比R22和 R134a小很多，更易于气泡产生。总之，CO：的热物理性更有助于沸腾传热。 关键词：亚临界 CO ；热物理性质；气泡核化；沸腾相变 中图分类号： TB6 文献标识码： A doi：10．3969／j．issn．1005—0329．2011．10．015 AnalysisofthePropertiesofSubcriticalCO2andItsBoilingPhaseChangeCharacteristics YANG Jun—lan ，MAYi．tai，LIMin—xia。，TIANHua (1．TianjinInstituteofUrbanConstruction，Tianjin，300384，China；2．TianjinUniversity，Tianjin300072，China) Abstract： ThepropertiesofsubcritiealCO2areanalyzedandcompraedtothoseofR22andR134ainthispaper．Theresults show thatCO2hasrelativelyhighpressureand1qw surfacetension．Th eratioofsaturatedliquiddensitytosaturatedgasdensityis low，itssaturatedliquidviscosityissmall，specificheatishighandheatconductivityislarge．Th eeffectofsmallamountsofnon- condensablegasonthegasphasephysicalpropertiesofCO2issmal1．Th eanalysisofbub~enucleationshowswhenthedegreeof superheatandevaporationtemperaturearethesame，theCO2bubblecritical diameteranditscontainingnumberof vapormole· culesarebothmuchlowerthanthoseofR22andR134a，SOitiseasyforCO2togeneratebubbles．Inaword，thethermo-vhysi- calpropertiesof CO2areconductivetoboilingheattransfer． Keywords： suberitiealcarbondioxide；thermo—physicalproperties；bubblenucleation；boilingphasechange 1 前言 CO：热力学性质的相关参数进行了调查，提出了 以亥姆霍兹 自由能基本方程为形式的新状态方 CO跨临界循环中的蒸发吸热过程与传统蒸 程。而且工程方程求解器 EES中用到的CO：热 汽压缩制冷循环一样，处于两相区，蒸发温度低于 物性参数就是由Span和Wagner的基本状态方程 临界温度，换热过程主要依靠潜热来完成 ，但是典 所计算 ¨-3]。CO 具有较高的蒸发压力，且接近