Вычислительная оценка термофизических свойств смешанного хладагента и влияния давления R-290 и R-600 A на различные композиции для ВКМ

Концепция смешанных хладагентов появилась в течение последних нескольких десятилетий, начиная с середины 20-го века, благодаря своим превосходным теплофизическим свойствам по сравнению с базовыми жидкостями. Он в основном используется в качестве теплоносителя в теплообменном оборудовании, таком как теплообменники и термоэлектрические системы охлаждения. В настоящем исследовании был проведен анализ физико-термодинамических свойств и различных параметров с учетом 10 г смешанного хладагента пропана и изобутана при различном соотношении составов. Все результаты представлены для моделирования, выполненного при температуре около 300-350 К и диапазоне давлений от 3 МПа до 7 МПа. В результате они пришли к выводу, что с повышением температуры удельная теплоемкость смешанного хладагента уменьшается. Аналогично, теплопроводность увеличивается с увеличением температуры для смешанного хладагента при разных составах. Кроме того, поскольку давление изменяется от 3 МПа до 7 МПа при сохранении постоянной температуры на уровне 350 К, удельная теплоемкость уменьшается на 5,2%, а теплопроводность следует противоположной тенденции и увеличивается на 6,9%.

1. G. Vineeth, S. PraveenKumar, G. Vyas, R. S. Dondapati, and P. R. Usurumarti, “Experimental investigation on the effect of different compositions on chill down time of evaporator with mixed refrigerants,” Int. J. Mech. Eng. Technol., vol. 8, no. 7, pp. 1556–1566, 2017.

2. S. PraveenKumar, R. S. Dondapati, P. R. Usurumarti, and P. Anand, “Parametric evaluation of thermophysical properties for a mixed refrigerant of propane and iso-butane in industrial applications,” Int. J. Mech. Eng. Technol., vol. 8, no. 7, pp. 1246–1251, 2017.

3. V. Srikanth, S. PraveenKumar, R. S. Dondapati, G. Vyas, and P. R. Usurumarti, “Effect of inlet temperature on reynolds number and nusselt number with mixed refrigerants for industrial applications,” Int. J. Mech. Eng. Technol., vol. 8, no. 7, pp. 1567–1572, 2017.

4. A. Rokkam, S. PraveenKumar, G. Vyas, R. S. Dondapati, and P. R. Usurumarti, “Computational evaluation of pressure drop and heat transfer for a mixed refrigerant used for industrial applications,” Int. J. Mech. Eng. Technol., vol. 8, no. 7, pp. 1583–1589, 2017.

5. Conditioning, “Alternative Refrigerants and Cycles for Compression Refrigeration Systems, 2005.

6. Duminil, “A Brief History of Refrigeration,” Int. Inst. Regrigeration, pp. 1–5, 2010.

7. C. Guide, Air conditioning and refrigeration, vol. 266, no. 2. 1958.

8. S. K. Wang, Handbook of Air Conditioning and Refrigeration. 2000.

9. H. Uchida, “Refrigeration and Air-Conditioning,” Trans. Japan Soc. Mech. Eng., vol. 25, pp. 913–915, 1959.

10. M. Holt, “Air-conditioning and refrigeration equipment,” EC M Electr. Constr. Maint., vol. 112, no. 8, 2013.

11. A. S. Gow, “A modified clausius equation of state for calculation of multicomponent refrigerant vapor-liquid equilibria,” Fluid Phase Equilib., vol. 90, no. 2, pp. 219–249, 1993.

12. R. N. Richardson and J. S. Butterworth, “Vapour-Compression Refrigeration System PROPa,” no. July 1993, 1994.

13. G. Lorentzen, “The use of natural refrigerants: a complete solution to the CFC/HCFC predicament,” Int. J. Refrig., vol. 18, no. 3, pp. 190–197, 1995.

14. L. Boumaraf and A. Lallemand, “Modeling of an ejector refrigerating system operating in dimensioning and off-dimensioning conditions with the working fluids R142b and R600a,” Appl. Therm. Eng., vol. 29, no. 2–3, pp. 265–274, 2009.

15. A. S. Dalkilic, O. Agra, I. Teke, and S. Wongwises, “Comparison of frictional pressure drop models during annular flow condensation of R600a in a horizontal tube at low mass flux and of R134a in a vertical tube at high mass flux,” Int. J. Heat Mass Transf., vol. 53, no. 9–10, pp. 2052–2064, 2010.

16. M. Mohanraj, S. Jayaraj, C. Muraleedharan, and P. Chandrasekar, “Experimental investigation of R290/R600a mixture as an alternative to R134a in a domestic refrigerator,” Int. J. Therm. Sci., vol. 48, no. 5, pp. 1036–1042, 2009.

17. P. M. Ardhapurkar, A. Sridharan, and M. D. Atrey, “Performance evaluation of heat exchanger for mixed refrigerant J-T cryocooler,” Cryogenics (Guildf)., vol. 63, pp. 49–56, 2014.

18. G. Yan, H. Hu, and J. Yu, “Performance evaluation on an internal auto-cascade refrigeration cycle with mixture refrigerant R290/R600a,” Appl. Therm. Eng., vol. 75, pp. 994–1000, 2015.

19. G. Yan, T. Bai, and J. Yu, “Thermodynamic analysis on a modified ejector expansion refrigeration cycle with zeotropic mixture (R290/R600a) for freezers,” Energy, vol. 95, pp. 144–154, 2016.

20. Q. Chen, J. Yu, and G. Yan, “Performance analysis of a modified zeotropic mixture (R290/R600) refrigeration cycle with internal subcooler for freezer applications,” Appl. Therm. Eng., vol. 108, pp. 172–180, 2016.