에너지공학 (Journal of Energy Engineering)

  • 제18권3호
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  • Pages.203-211
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  • 2009
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  • 1598-7981(pISSN)
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  • 2713-7074(eISSN)
한국에너지학회 (The Korean Society for Energy)
권호 표지

HFC-404a와 Polyol ester 오일 혼합물의 증기압 측정

Measurement of Vapor Pressure of HFC-404a and Polyol ester Mixture System

  • 박영무 (아주대학교 기계공학부) ;
  • 김락현 (아주대학교 기계공학부)
  • 발행 : 2009.09.30
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초록

기존의 CFC 계열 및 HCFC 계열 냉매들이 오존층 붕괴와 지구온난화의 원인들 중의 한가지로 밝혀지면서 이것을 대체할 수 있는 냉매의 개발은 주요한 연구과제였다. 이제 몇 가지 대체 냉매들이 개발되면서 이것들 이 냉동시스템에 사용될 때 발생하는 상용성 (Compatibility)이 연구될 필요가 있다. 본 연구에서는 대체냉매의 상용성 연구의 일환으로 1,1,1,2-Tetrafluoroethane(HFC-134a) +1,1,1-Trifluoroetane(HFC-143a) + Pentafluoroethane (HFC-125)의 혼합대체냉매 HFC-404a 와 냉매 윤활유의 하나인 POE 오일 혼합물의 증기압을 측정하였다. 측정온도범위는 냉매 시스템의 운전온도를 고려하여, 263.15K 에서 323.15 K로 하였으며 오일농도범위는 0 mass% 에서 90 mass% 까지로 하였다. 측정결과 273.15K 이하의 온도에서 오일 농도 30 mass%까지 증기압에 대한 오일의 영향은 미미하였으며 50 mass% 이상에서는 증기압이 급격히 떨어지는 것이 밝혀졌다. 측정자료를 이용하여 HFC-404a와 POE 오일 혼합물의 증기압을 예측할 수 있는 모형을 개발 하기 위하여 Rault 모델과 Flory-Huggins 모델을 사용하여 측정치와 비교하였다. 그리고 보다 정확하고 실용적으로 증기압을 예측할 수 있는 경험식을 도출하였다.

Vapor pressure of HFC-404a and polyol ester system were measured at 56 points from 263.15 to 323.15 K and from 0 to 90 mass %polyol ester. It was found that below 273.15 K, the effect of the polyol ester on the vapor pressure was negligible up to 30 mass % polyol ester. The vapor pressure of the system significantly decreased as the mass fraction of polyol ester increased over 50 percent. Raoult's model and Flory-Huggins model were tested for data reduction. Empirical vapor pressure equations were obtained in terms of temperature and mass fraction of polyol ester.

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