以R12为代表的CFCs制冷工质的限制使整个制冷界面临着严峻的挑战,同时也无疑会促使制冷技术的变革与发展.混合工质的研究正给制冷技术开辟了极为广阔的发展前景.该文以节能和保护臭氧层为目标,研究用低公害混合工质替代R12的热力学理论与有关实际应用问题.筛选混合替代工质,首先必须了解工质的热物性.该文从制冷工质热物性计算入手,提出了一个用于制冷工质的新型四参数立方型状态方程.对五十二种常用物质(主要为制冷工质)的计算表明,其精度高于PR、PT方程,并具有通用的表达形式.在方程的通用关联中,同时引入了偏心因子和临界压缩因子,使方程不仅可用于非极性工质还可适用于极性工质.采用适当的混合规则,成功地计算了多种混合工质的气液相平衡.其结果与实验值及CSD状态方程的计算结果都较为吻合.可用于混合替代工质的研究筛选.理论分析和初步实验研究都表明:由碳氢类可燃性物质所组成的混合工质,热力循环性能及变工况性能比氟里昂系列混合工质更具优势.该文还从工程实用角度,应用热力学理论,通过一个定容、多元、两相变质量系统的储槽泄漏模型,对实际应用中混合工质的泄漏问题,进行了理论研究.分析表明:液相泄漏对浓度的影响远小于气相泄漏.只要适当控制充注容器的初始充满度和充注完毕时的相对剩余量,对混合工质采用一次混合液体充注是完全可行的.只要混合工质的初始充满度不太小,充满度对浓度的影响较小.对于气相泄漏,只是在泄漏后期(泄漏率大于50%),泄漏对浓度的影响才急剧增大.