Estimation of Thermodynamic Properties of Refrigerant Mixtures Using a Modified Carnaha-Starling Equation of State

수정된 Carnahan-Starling 상태방정식을 이용한 혼합냉매의 물성계산

Thermodynamic properties of binary nonazeotropic refrigerant mixtures are estimated by using a modified Carnhan-Starling equation of state. In this study, pure component refrigerants such as R14, R23, R13, R13 B1, R22, R12, R134a, R152a, R142b, RC318, R114, R11, R123 and R113 are chosen and the thermodynamic properties of enthalpy and entropy are calculated in terms of relevant variables. The modified Carnahan-Starling equation of state is compared with the carnahan-Staring-De Santis equation of sate. Results show that the relative errors become slightly smaller with the equation of state proposed in this study. Correlations are obtained for the mixtures of which the vapor liquid equilibruim data are available to us in the literature. Those mixtures are R14/R23, R23/R12, R13/R12, R13/R11, R13B1/R22, R13B1/RC318, R12/RC138, R12/R114 and R12/R11. The binary interaction coefficients are found under the condition of minimizing the pressure deviations at the vapor liquid equiblibrium state and the estimation of the vapor liquid equilibrium for the refrigerant mixtures is done. Pressure-enthalpy and temperature-entropy diagrams are plotted for the refrigerant mixtures of specific composition.

본 연구에서는 혼합냉매의 열역학적 물성치를 정확하게 예측하기 위하여 척력 과 인력항으로 된 간단한 형태의 상태방정식을 택하고 이를 이용하여 순수성분에 대한 열역학적 물성치 자료와 혼합냉매에 대한 기액평형상태 자료를 이용하여 혼합물에 대 한 열역학적 물성치를 보다 더욱 정확하게 예측 할 수 있는 방법에 관해 연구하고자 한다.혼합냉매에 대한 상태방정식과 이상기체 상태의 비열자료를 기초로 열역학적 관계식을 이용하여, 압력-엔탈피, 온도-엔트로피 관계를 공식화하며, 혼합냉매에 대한 열펌프 및 냉동사이클 해석에 필요한 자료를 제시한다.