본 연구에서는 Peng-Robinson 상태 방정식을 기본으로 하여 먼저 단일 성분의 냉매에 대한 열역학적 물성치를 구한 뒤 그 정확도를 검증하고, 동일한 형태의 상태식 과 적절한 혼합 법칙을 통해 혼합냉매의 기액 평형 상태와 냉동 및 열펌프 사이클 해 석에 필요한 엔탈피와 엔트로피 등의 열역학적 물성치를 추산하고자 한다.단일 성 분의 냉매로서는 R13B1, R22, R12, R152a, R114를 택하였고, 혼합냉매로서는 앞의 단 일성분 냉매를 혼합한 것 중에서 그 기초적인 실험 자료가 아미 알려진 R13B1/R114, R22/R114, R12/R114 R152a/R114, R13B1/R152a 및 R13B1/R12를 택하였다. 이는 추후 상이한 냉매를 단일식으로 나타낼 수 있는 대응상태의 원리를 사용한 열물성 계산의 기반이 될 수 있을 것이다.
Estimations of the thermodynamic properties are made for the selected binary non-azeotropic refrigerant mixtures including R13B1/R114, R22/R114, R12/R114, R152a/R114, R13B1/R152a and R13B1/R12 using the Peng-Robinson equation of state and mixing rules. In this study, we find that the binary interaction coefficients for the above mixtures have an effect upon the vapor-liquid equilibria and the thermodynamic properties. As the binary interaction coefficient becomes larger, the deviation from the idealized model, say, Raoult`s rule, is obvious. A correlation is proposed to relate the binary interaction coefficient to the difference between the dipole moments op each pure refrigerant. Vapor-liquid equilibrium are also accurately estimated using the binary interaction coefficient. Pressure-enthalpy and temperature-entropy relations are plotted for a certain composition ratio of each refrigerant mixture. Results show that the estimating method in this study can be applied to the investigation of the thermodynamic properties for the binary non-azeotropic refrigerant mixtures.
