Ashrae Thermodynamic Properties of Refrigerants pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Amer Society of Heating

作者:Richard B. Stewart

出品人:

页数:0

译者:

出版时间:1987-09

价格:USD 98.00

装帧:Paperback

isbn号码:9780910110471

丛书系列:

图书标签:

• Refrigerants
• Thermodynamics
• ASHRAE
• HVAC
• Refrigeration
• Properties
• Engineering
• Mechanical Engineering
• Thermal Properties
• Data Tables

制冷剂热力学性质表：基础、应用与精进 本书旨在系统性地梳理和阐释制冷剂的核心热力学性质，并在此基础上深入探讨其在各类制冷与空调系统中的实际应用。本书内容详尽，结构清晰，力求为读者提供一个全面、准确且易于理解的制冷剂性质数据库及理论框架。本书不包含任何冗余的、与制冷剂热力学性质无关的内容，保证信息的精炼与实用。 第一部分：制冷剂热力学性质基础 本部分将从最基础的物理化学原理出发，为读者构建对制冷剂热力学性质的深刻理解。 1.1 制冷剂概述与分类 1.1.1 制冷剂的定义与作用： 详细介绍制冷剂在制冷循环中的关键作用，即作为工质吸收和传递热量，实现制冷目的。讨论其物理状态变化（蒸发、冷凝、压缩、膨胀）与热力学过程的内在联系。 1.1.2 传统制冷剂（如 CFCs, HCFCs）： 回顾历史上广泛使用的制冷剂，重点阐述其优缺点，包括优异的热力学性能、易于获取性，但也强调其对臭氧层和全球变暖的严重影响，为后续介绍环保型制冷剂奠定基础。 1.1.3 现代环保型制冷剂（如 HFCs, HFOs, 天然制冷剂）： 详细介绍当前主流的环保型制冷剂，包括其化学结构、全球变暖潜能值（GWP）和臭氧消耗潜能值（ODP）等环境指标。重点分析不同类型环保制冷剂的性能差异，以及它们在特定应用场景下的适用性。例如，HFCs在性能上与CFCs相似，但ODP为零；HFOs的GWP极低，但可能存在易燃性；天然制冷剂（如氨、二氧化碳、碳氢化合物）虽对环境友好，但可能存在毒性、易燃性或高压等安全操作挑战。 1.1.4 制冷剂的选择原则： 综合考虑热力学性能、环境影响、安全性、经济性、可用性等因素，提供一套系统的制冷剂选择指南。这包括但不限于：饱和压力特性、蒸发温度范围、比容、比热容、导热系数、粘度、绝热指数等关键参数。 1.2 关键热力学性质详解 1.2.1 状态参数： 压力 (P)： 饱和蒸气压、工作压力、设计压力。阐述压力与温度之间的关系，以及其在蒸发器和冷凝器设计中的重要性。 温度 (T)： 饱和温度、过热度、过冷度。解释温度在制冷循环中扮演的角色，如何影响制冷效果和能效。 比容 (v)： 气体和液体的比容，以及它们如何影响压缩机排量和管路设计。 密度 (ρ)： 液体和气体的密度，与质量流率计算和储液器设计相关。 1.2.2 能量参数： 焓 (h)： 显焓、潜焓、总焓。重点解释在相变过程中（蒸发和冷凝）焓值的变化，以及其在计算制冷量和功耗中的核心作用。 熵 (s)： 描述物质无序程度的参数，在分析压缩过程中的可逆性和不可逆性以及评估系统效率时至关重要。 1.2.3 传递性质： 比热容 (Cp, Cv)： 气体和液体在恒压和恒容下的比热容，影响加热和冷却过程的能量变化。 导热系数 (k)： 制冷剂在不同状态下的导热能力，影响换热器的传热效率。 粘度 (μ)： 液体和气体的粘度，影响流动阻力、泵送功耗以及换热器内部流体动力学。 1.2.4 相平衡与相变： 饱和曲线： 详细介绍制冷剂的饱和蒸气压曲线和饱和液体线，以及它们如何定义制冷剂的临界点和三相点。 两相区： 深入分析制冷剂在蒸发和冷凝过程中的两相混合物状态，以及其热力学性质在该区域内的变化规律。 临界点： 解释临界点对制冷剂性能的影响，以及超临界状态下的制冷应用。 1.3 热力学性质图表与方程 1.3.1 P-h 图（压力-焓图）： 详细讲解P-h图的使用方法，如何直观地表示制冷循环的各个过程（压缩、冷凝、膨胀、蒸发），以及如何从中读取制冷量、功耗、COP等关键参数。 1.3.2 T-s 图（温度-熵图）： 讲解T-s图在分析可逆和不可逆过程中的应用，如何评估制冷系统的效率损耗。 1.3.3 湿蒸气图（Mollier 图）： 介绍湿蒸气图在处理两相区时的优势，以及如何进行更精确的能量平衡计算。 1.3.4 状态方程： 理想气体状态方程： 介绍其基本形式和适用范围，以及其局限性。 范德华方程与Redlich-Kwong方程： 介绍这些更精确的状态方程，用于描述真实气体的行为，尤其是在高压和低密度区域。 SRK（Soave-Redlich-Kwong）方程和Peng-Robinson方程： 介绍这些更广泛应用的通用状态方程，能够较好地预测制冷剂在不同温度和压力下的性质，是现代工程计算的基础。 立方方程与多项式方程： 介绍一些针对特定制冷剂的经验性或半经验性方程，以提供更高的计算精度。 1.3.5 拟合参数与数据来源： 强调精确的制冷剂热力学性质数据对于系统设计的重要性，介绍数据来源的权威性（如 NIST REFPROP），以及这些方程中拟合参数的意义与获取方式。 第二部分：制冷剂在典型制冷与空调系统中的应用 本部分将结合实际的制冷与空调系统，深入分析制冷剂性质如何影响系统性能。 2.1 蒸汽压缩制冷循环 2.1.1 理想蒸汽压缩循环： 详细分析理想循环中的四个基本过程（等熵压缩、等压放热、等熵膨胀、等压吸热），以及制冷剂在这些过程中的状态变化和能量交换。 2.1.2 实际蒸汽压缩循环： 讨论实际循环中存在的非理想因素，如压缩机效率损失（气体力学和容积效率）、管道压降、换热器温差、制冷剂的过热度和过冷度等，并分析制冷剂性质如何影响这些损失。 2.1.3 制冷剂在不同循环类型中的表现： 蒸汽压缩式制冷机： 分析制冷剂在高、中、低温区域的适用性，例如，高温制冷剂（如 R134a, R404A）用于冷藏，低温制冷剂（如 R410A, R32）用于空调。 热泵循环： 解释制冷剂在热泵中如何实现供热功能，以及不同制冷剂在冬季低温环境下的性能表现。 吸收式制冷（简述）： 简单介绍吸收式制冷的工作原理，并提及其中使用的工质对（如氨-水，水-溴化锂），强调其与蒸汽压缩式制冷剂性质的根本差异。 2.2 特定应用场景下的制冷剂选择与性能分析 2.2.1 家用电器： 冰箱、冰柜、空调器等。分析小型系统对制冷剂的安全性、环保性和能效要求。 2.2.2 商用与工业制冷： 超市冷柜、冷库、食品加工、化工制冷等。考虑大容量、长寿命、高可靠性及制冷剂泄漏风险。 2.2.3 空调系统： 舒适性空调、精密空调、车载空调等。评估制冷剂在不同工况下的蒸发温度、冷凝温度、运行压力，以及对系统噪声和振动的影响。 2.2.4 特种制冷： 医疗设备、实验室设备、低温科学研究等。强调对温度控制精度、制冷速度和特定介质兼容性的要求。 2.3 制冷剂泄漏、回充与系统维护 2.3.1 泄漏检测与测量： 介绍不同类型的制冷剂泄漏检测方法，以及泄漏对系统性能和环境的影响。 2.3.2 制冷剂回充标准与注意事项： 详细阐述不同制冷剂的充注量、充注方式（液充、气充），以及混合制冷剂（如共沸、近共沸、非共沸混合物）在回充时需要注意的问题，例如成分分离和性能变化。 2.3.3 系统清洗与干燥： 解释为何在更换制冷剂时需要对系统进行彻底清洗和干燥，以去除杂质、水分和旧制冷剂残留，防止对新制冷剂和压缩机造成损害。 2.3.4 制冷剂回收与再生： 强调环保法规对制冷剂回收的要求，以及回收制冷剂的质量标准和再生技术。 第三部分：制冷剂性质研究的前沿与展望 本部分将聚焦于当前制冷剂领域的研究热点和未来发展趋势。 3.1 新型环保制冷剂的研发与评估 3.1.1 低GWP值制冷剂的探索： 持续关注HFOs及其混合物的研究进展，分析其潜在的可用性、安全性（易燃性）以及长期性能稳定性。 3.1.2 二氧化碳（R744）的应用： 深入探讨CO2作为制冷剂的优势（零GWP、安全、成本低）和挑战（高压运行、系统设计特殊性），以及其在不同应用领域的潜力。 3.1.3 氨（R717）在工业领域的回归： 分析氨在大型工业制冷中的优异性能和环境友好性，以及如何通过系统设计和安全措施克服其毒性问题。 3.1.4 碳氢化合物（如丙烷R290, 异丁烷R600a）的应用： 讨论碳氢化合物的环保优势和良好的热力学性能，以及其在限制使用量前提下的安全应用策略。 3.2 计算流体动力学 (CFD) 与分子模拟在制冷剂性质预测中的应用 3.2.1 CFD在换热器设计中的应用： 利用CFD模拟制冷剂在换热器内的流动和传热行为，优化换热器结构，提高传热效率。 3.2.2 分子动力学模拟： 介绍分子模拟方法如何从微观层面理解制冷剂的物理性质，预测其在极端条件下的行为，为开发新一代制冷剂提供理论依据。 3.3 制冷剂性能的优化与系统集成 3.3.1 制冷剂混合物设计： 探讨通过合理配比不同制冷剂，设计出具有特定性能（如宽温度范围、低GWP、优良的热力学性质）的新型混合制冷剂。 3.3.2 与新型压缩机技术的协同： 分析变频压缩机、磁悬浮压缩机等新型压缩机技术如何与新型制冷剂协同工作，实现更高的系统能效。 3.3.3 智能控制与监测： 结合物联网和大数据技术，实现对制冷剂运行状态的实时监测和智能调控，进一步提升系统运行效率和可靠性。 本书的编写力求严谨、准确，每一个论述都基于扎实的理论基础和可靠的数据支撑。我们希望通过本书，能够帮助读者深入理解制冷剂热力学性质的精髓，并将其有效地应用于实际的工程设计、系统运行和技术创新中。

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