HFO-1234yf工质及其混合物汽液相平衡性质的分子动力学模拟

摘要

氢氟烯烃及其混合物具有低全球变暖潜质（GWP）的优点，是近来最受瞩目的制冷剂替代物。其中，HFO-1234yf是目前被认为最有希望在空调系统，汽车空调系统以及余热利用系统替代高GWP制冷剂的替代物。作为一种新的工质，对其热物理性质研究是非常重要的。近年来，随着计算机分子模拟技术的快速发展，分子动力学模拟(MD)被越来越多地应用到工质的热力学性质研究中。本文采用分子动力学的方法从微观角度研究了HFO-1234yf工质及HFO-1234yf与R134a二元混合物的热物性参数及汽、液相平衡性质，主要研究内容如下：
　　①研究了 HFO-1234yf工质液相物理性质，得到了液相密度及扩散系数与温度压力的关系。
　　②研究了 HFO-1234yf工质汽、液相平衡物理性质，得到了不同饱和压力和温度下的汽液相密度及其密度分布，讨论了汽、液界面性质与温度的关系。
　　③研究了 HFO-1234yf与 R134a工质混合物液相物理性质，在 R134a/HFO-1234yf质量比为1:3，1:1，3:1的情况下，得到了混合工质液相密度分布，以及其扩散系数与温度的关系。
　　④研究了 HFO-1234yf与 R134a工质混合物汽、液相平衡物理性质，在R134a/HFO-1234yf质量比为1:3，1:1，3:1的情况下，得到了体系汽液相密度分布与温度的关系，并讨论了温度滑移和共沸现象，温度滑移最大值为0.028K。

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主要符号表

1 绪 论

1.1 研究背景及意义

1.2 第四代制冷剂的发展现状

1.3 国内外研究现状

1.4 本文研究内容

2 分子动力学模拟方法

2.1 分子动力学基本原理

2.2 模拟软件及力场

2.3 势函数

2.4 体系边界

2.5 数值算法

2.6 统计系综

2.7 宏观参数统计

3 纯工质流体分子动力学模拟

3.1 纯工质液相模拟研究

3.2 工质汽、液相平衡模拟研究

3.3 本章小节

4 HFO-1234yf与R134a二元混合物分子动力学模拟

4.1 混合工质液相模拟研究

4.2 混合工质汽、液相平衡模拟研究

4.3 本章小结

5 结 论

致谢

参考文献