超臨界域における炭化水素系自然作動流体のPpTx性質の精密測定

超临界区碳氢基天然工质 PpTx 特性的精确测量

基本信息

批准号：
15760138
负责人：
宮本泰行
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Keio University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

昨年度に実施したイソブタンに関する精密な飽和蒸気圧力測定結果を論文として投稿したのち、広い温度、圧力、および変位におけるベローズ容器の内容積検定を含めた体系的な校正実験を昨年5月に完了した。続いて、温度範囲280K〜440K、圧力範囲〜200MPaまでの広い範囲において、イソブタンに関する精密測定を実施し、PpT性質実測値計164点、飽和蒸気圧力実測値計7点、および飽和液体密度実測値計7点を得た。なお、本研究で採用した金属ベローズ変容法の利点から、PpT牲質については熱力学状態曲面上の任意の温度および圧力における格子状の測定結果が得られており、熱力学関係式を介して等温圧縮率や比熱差などの誘導状態量に関しても、実測値ベースの数値情報を得ることができた。さらに、複数の測定者による既報のPpT性質実測値群との同一温度および圧力における密度測定を実施し、本実測値と文献値との良好な整合性を確認した。加えて、これまで実測値情報の一切存在しない35MPa以上の圧力範囲においては、イソブタンに関する既存の熱力学モデルによる計算結果と本実測値との明確な系統密度偏差を確認し、熱力学モデルの改良の必要性を示唆することができた。なお、得られたイソブタンに関する一連の研究成果は、国内外における学会にて口頭発表し、さらに最終的な研究成果はJournal of Chemical Thermodynamics誌に論文として現在投稿中である。一方、昨年9月下旬より今日まで、プロパンに関する精密測定を実施中であり、測定が終了し次第論文として投稿する予定である。さらに、プロパン/イソブタン系混合冷媒、およびノルマルブタンについても、順次測定を精力的に実施するとともに、本研究で得られた新しい実測値を入力値として、炭化水素系冷媒および混合冷媒に関する世界最高精度の熱力学モデルの開発を目指した研究も併せて実施する計画である。

继去年以论文形式提交了异丁烷的精确饱和蒸气压测量结果后，我们于去年 5 月完成了系统校准实验，包括在各种温度、压力和位移下验证波纹管容器的内部容积。接下来，我们在280K至440K的宽温度范围和200MPa的压力范围内对异丁烷进行了精确测量，总共获得了164个实际PpT特性测量值、7个饱和蒸汽压测量值和饱和液体密度测量值。共 7 分。此外，由于本研究采用金属波纹管变换方法的优点，在热力学状态面上得到了任意温度和压力下的PpT特性的网格状测量结果，并且可以通过热力学关系式得到结果我们还能够根据有关诱导状态量（例如等温压缩性和比热差）的实际测量获得数值信息。此外，我们在与之前报道的 PpT 性能测量相同的温度和压力下通过多个测量仪进行了密度测量，并证实了实际测量值与文献值之间具有良好的一致性。此外，在35 MPa或更高的压力范围内，没有实际测量值的信息，我们确认了使用现有异丁烷热力学模型的计算结果与该实际测量值之间存在明显的系统密度偏差，并改进了我们能够提出热力学模型的必要性。获得的有关异丁烷的系列研究成果将在日本国内外的学术会议上口头发表，最终研究结果目前正在以论文形式提交给《化学热力学杂志》。同时，从去年9月下旬到今天，我们一直在对丙烷进行精确测量，我们计划测量完成后尽快提交论文。此外，我们将继续积极测量丙烷/异丁烷混合制冷剂和正丁烷，并使用本次研究中获得的新测量值作为输入值，以实现碳氢制冷剂和混合制冷剂的世界最高精度。计划进行旨在开发热力学模型的研究