Viðfangsefni:
- Inngangur
- Hringlaga ferli
- Log ph töflu
- Berðu R134a saman við R1234yf
Kynning:
Kælingarferlið í loftkælingu bíls notar breytingar á ástandi efnis. Við breytingar á ástandi, svo sem við umskipti úr vökva í gufu, breytist sameindabygging efnisins, sem krefst hita. Hiti frásogast þegar vökvi breytist í gufu og í öfugt tilviki, þegar skipt er úr gufu í vökva, losnar varmi.
Ef við skoðum varmaflutninginn til og frá umhverfinu sjáum við að við uppgufunarferlið kólnar umhverfið á meðan varmi losnar og umhverfið hitnar við þéttingu. Þessi kæling umhverfisins á sér stað í uppgufunartækinu en hitun fer fram í eimsvalanum. Þetta ferli endurtekur sig stöðugt, þess vegna er það þekkt sem hringlaga ferli.
Á síðunni „Kynning á loftkælingu“ er hringrásarferlinu með hinum ýmsu íhlutum loftræstingar lýst á hagnýtan hátt. Á þessari síðu munum við kafa frekar í þetta hringrásarferli í gegnum log pH skýringarmyndina.
Endurvinnsluferli:
Áður en við sýnum fullt log pH töflu skulum við byrja á loftræstingarferlinu. Í þessu hringrásarferli notum við skýringarmyndina af kælimiðlinum R134a. Á þessari skýringarmynd eru svæðin fyrir gas, gas-vökva og vökva aðgreind frá hvort öðru. Mikilvægi punkturinn er efst, við 101 gráðu á Celsíus og 40 bör þrýsting. Þetta eru hámarkshiti og þrýstingur sem kælimiðillinn er efnafræðilega stöðugur við. Hitainnihaldið (enthalpían) er teiknað á móti þrýstingnum á x-ásnum. Þó að við vísum oft til þess sem „pH-rit“ er það í raun „log-pH-kort“ vegna lógaritmískrar mælingar.
- Í punkt 1 á skýringarmyndinni fer þjöppan í gang sem dregur kælimiðil úr uppgufunartækinu. Þrýstingurinn er 2 bör;
- Gasið er þjappað úr 1 til 2, sem eykur þrýsting og hitainnihald. Þrýstingur og hiti hækkar í 15 bör og 70 gráður á Celsíus. Gasið er ofhitnað;
- Vegna varmalosunar í eimsvalanum lækkar varmainnihaldið og því hitastigið í upphafi. Gasið missir yfirhitann á milli punkta 2 og 3, sem veldur því að hitinn lækkar úr 70 í 55 ° C.
- Frá 3. til 4. lið er hitalosun við stöðugt hitastig. Hér er gasinu breytt í vökva. Þrýstingurinn helst stöðugur;
- Frekari kæling veldur því að vökvinn verður örlítið ofurkældur (frá 4 til 5). Ofurkældi vökvinn við háþrýstinginn 15 bör nær þrengingu í punkti 5: háræða- eða þenslulokann. Hér er háþrýstingurinn aðskilinn frá lágþrýstingnum. Frá þjöppunni getum við líka sagt að losunarþrýstingur sé aðskilinn frá sogþrýstingi.
Vegna skyndilegs þrýstingsfalls í þrengingunni mun suðumark kælimiðilsins í vökvafasanum lækka, sem veldur sjálfsprottinni uppgufun. Hitinn sem þarf til þess er fyrst dreginn úr kælimiðlinum sjálfum og umhverfi þess. Þetta stendur eftir hitainnihaldið er nánast stöðugt. Algjör uppgufun fer síðan fram í uppgufunartækinu frá lið 6 til 1. Suðuhitastig kælimiðilsins lækkar á milli punkta 5 og 6 af 50° C að -10°C, hlýnar að lokum upp í punkt 1 sem gas í 0°C. Hitainnihald kælimiðilsins eykst, þar sem nauðsynlegur varmi er dreginn úr umhverfinu, í þessu tilviki loftið sem fer í gegnum uppgufunartækið. Þrýstingur og hitastig haldast nánast stöðugt. Kælimiðillinn fer úr uppgufunartækinu sem gufa og sogast aftur inn af þjöppunni í punkt 1. Ferlið endurtekur sig.
Log pH töflu:
Í fyrri hlutanum var pH skýringarmyndin sýnd sem sýnir hringrásarferlið (frá uppgufun til þéttingar kælimiðilsins. Myndin hér að neðan sýnir ástand kælimiðilsins við ákveðinn þrýsting miðað við enthalpíuna (hitainnihald), þar sem hringferlið er gefið til kynna með dökkbláu línunni.
Vinstra megin á skýringarmyndinni er vökvasvæðið. Við lága entalpíu er kælimiðillinn í fljótandi formi. Með aukinni enthalpíu er vökvalínunni náð. Halli þessarar línu gefur til kynna breytingar á þrýstingi og entalpíu fyrir vökvafasann.
Í miðju skýringarmyndarinnar er mettað gufusvæði. Hér er kælimiðillinn í hitajafnvægi, bæði vökvi og gufa til staðar.
Hægra megin sjáum við mettaða gufulínuna sem markar mörkin þar sem kælimiðillinn hefur gufað upp að fullu og er í ofhitnuðum gufufasa.
Efst á skýringarmyndinni er mikilvægi punkturinn, sem markar mörkin milli vökva og gufu. Hér hverfur greinarmunurinn á milli gufu- og vökvafasa og skilur kælimiðilinn eftir í einstöku ástandi. Það eru engin skýr umskipti á milli vökva og gufu.
Til að veita meiri innsýn í log-ph skýringarmyndina er nokkrum ferlum bætt við skýringarmyndina hér að neðan: jafnhita-, jafnhita-, jafnhljóð- og gufugæði. Á teikningunni hér að neðan sjáum við enn og aftur hringlaga ferlið (litað grátt) með framvindu hinna ferlanna. Hér er stutt útskýring á hverri stöðubreytingu:
Isentropic: línan og samsætulínan einkennist af stöðugri óreiðu. Þetta þýðir að meðan á ferli eftir þessari línu stendur hefur kælimiðillinn engin hitaskipti við umhverfið og breytist ekki í óreiðu. Það er skilvirk aðgerðalína (án varmaskipta) á skýringarmyndinni.
Jafnhiti: Jafnhitalína í log-pH skýringarmyndinni táknar stöðugt hitastig. Meðan á þessu ferli stendur helst hitastig kælimiðilsins stöðugt, sem þýðir að hiti er veittur eða fjarlægður til að halda þrýstings-enthalpi (ph) hlutfallinu stöðugu.
Isochore: Ísókorísk lína í log-pH skýringarmyndinni táknar stöðugt rúmmálsferli. Meðan á þessu ferli stendur helst tiltekið rúmmál kælimiðilsins stöðugt, sem þýðir að engin rúmmálsbreyting á sér stað. Þetta gerir línustílnum kleift að færast upp eða niður í skýringarmyndinni, allt eftir öðrum breytingum eins og þrýstingi og entalpi.
- Gufu gæði: Í pH-töflu fyrir kælimiðilskrá sýnir x-ásinn gæðabilið, frá „x=0“ (alveg fljótandi) til „x=1“ (alveg loftkennt). Á milli þessara öfga er kælimiðillinn í tveggja fasa ástandi, þar sem x gildið gefur til kynna hlutfall gass og vökva. Lína frá „x=0,10“ til „x=0,90“ á skýringarmyndinni gefur til kynna að kælimiðillinn sé innan þessa tveggja fasa sviðs, þar sem tiltekið x gildi gefur til kynna gas/vökva skiptinguna. Þetta er mikilvægt til að skilja hegðun kælimiðilsins í forritum eins og kæli- og loftræstikerfi.
Á myndinni hér að neðan sjáum við heildar pH skýringarmynd af kælimiðlinum R134a.
Bera saman R134a og R1234yf:
Með því að nota log pH skýringarmyndina er hægt að bera mismunandi tegundir kælimiðla saman við hvert annað. Eftirfarandi mynd sýnir log pH skýringarmyndir og hringrásarferli R134a og R1234yf.
Tengd síða:
