蒸发潜热计算关联式的优化

姚 尧,刘益才,邓 炎,毕 麟

(中南大学能源科学与工程学院 制冷与低温研究所，湖南 长沙 410083)

蒸发潜热是一定温度下使物质由液相转变为气相所需要的热量。它不仅与物质的种类有关，而且也是温度的函数。作为工质的热力学基本参数之一，在各种热学的相关计算中都是重要的物理量[1]，在进行蒸发冷却技术研究、制冷(热)相关设备等的计算时都是必不可少的[2-3]。因此，对蒸发潜热的研究对推动节能环保的制冷技术的发展具有重要意义。

精确计算特定温度下的蒸发潜热，一直是众多学者探讨的方向。当前仍然没有一个同时具有物理和化学意义的精确的蒸发潜热计算公式。目前使用较多的方程有几种，其中Clapeyron-Clausius方程具有完整的物理意义，但是该公式把潜热视为常数而不是温度的函数，且需要蒸汽压力作为参数进行计算。Pitzer[4]等人把蒸发潜热写成了对比温度与偏心因子的关联式，Morgan[5]等人在该关联式的基础上进行了优化，得到了更高的精度，但当蒸汽压斜率变化较大时，会限制拟合解析方程的准确性。Guthrie[6]等人提出根据分子中原子化学键和基团的叠加来计算有机化合物潜热，具有一定的化学意义，但是误差相对较大，不适用于精确度需求较高的场合。吴江涛[7]等由分子聚集理论得到的蒸发潜热的方程进行了修正，修正后的方程比原方程适用范围扩大，但误差接近2%。刘琪[8]等对常见的有机物进行了分类，对不同种类的物质选择不同的常数，使用基团贡献法进行了蒸发潜热计算，平均误差约为0.92%，但该方法仅对于有机物的蒸发潜热计算较为准确。……