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化学工程2025年第03期:混合工质R290/R170输运性质的分子动力学模拟

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘真真;王超;张华;王子龙;

单位:上海理工大学能源与动力工程学院;

摘要:分子动力学模拟在揭示制冷剂微观特性、灵活控制工况、降低研究成本和提供预测性能方面具有明显优势,是研究制冷剂热物性的重要方法。基于分子动力学方法模拟不同混合比例R290/R170在蒸发低压工况以及冷凝高压工况范围内的密度和扩散系数,分析混合工质在蒸发和冷凝工况下的输运性质变化对制冷系统的影响。通过计算体系密度并进行模拟误差分析,混合制冷剂密度误差均值不超过5%,验证了模拟方法可行性。相同温压条件下,增加R170比例,混合制冷剂的密度减小,但实现气液相变的温度范围降低,相变温区分子活跃度增加,蒸发和冷凝工况下的扩散系数相应增加。因此,适当增加低沸点制冷剂比例可以改善低温系统蒸发温度与相变换热能力。采用分子动力学模拟的方法,对从微观角度分析混合工质制冷系统中热力优化的方向具有重要意义。

关键词:混合工质;扩散系数;输运性质;分子动力学模拟

基金资助:青岛市科技计划重点研发专项(21-1-2-6-nsh); 中央引导地方科技发展资金项目(YDZX20213100003002)