谨慎使用压力温度组合 PT 在压焓图上确定冷媒物性参数

在热力学计算中，我们通常认为提供两个独立的状态参数就可以唯一确定物质的状态。一些工具也提供了计算程序，例如 Refprop 和 Amesim。

Refprop 工具

在 Refprop 里给定流体的两个参数，比如 PT、TS、PH 等，可用于求解流体其他物性参数。可用的参数包括：

• T - 温度 (Temperature)
• P - 压力 (Pressure)
• D - 密度 (Density)
• E - 内能 (Internal energy)
• H - 焓 (Enthalpy)
• S - 熵 (Entropy)
• Q - 干度 (Quality)

Amesim Two-Phase Flow Thermodynamic Cycle Analysis Tool

Amesim 里面也提供了类似的工具。用 Two-Phase Flow Thermodynamic Cycle Analysis Tool 可以快捷地进行制冷循环过程理论计算。计算过程可以用 PH、T-rho 等不同组合确定状态参数。

但是用这些工具的时候，选哪些参数组合需要小心，因为它们的可靠性不一样。

这种可靠性并不是工具有什么问题，而是现实情况千变万化，应用场景不同，结果可能不同。

如果你只是想快速看制冷剂状态，可以先用 Fluidtool 压焓图与物性计算器 辅助检查。背景概念可以参考 压焓图、两相干度 Q 和 饱和压力温度关系。

提醒慎用 PT

这里特别说明 PT。压力和温度是最常见的变量，感官上似乎最直接，但它容易出错。下面举两个例子对比说明。

R134a 压焓图

图中红色的等温线在两相区看起来是水平的，相当于等压线。那么问题来了：这一条线上的压力和温度都相等，我们给定固定的温度和压力，它到底处于水平线上的哪个点？因此无法用它确定状态。

图中 A、B 两点的压力和温度相同，但是焓值不同，干度也不同，是两个不同的状态点。

坑就在这里：明明无法确定状态，软件有时候并不会提示你错了。它还是像没事人一样返回一个值。

假如实际状态是两相态，你输入 PT，软件一般返回的结果都是饱和态，也就是红色直线段两端的端点。这会导致后续一系列计算和判断出错。

Amesim 里膨胀阀状态确定

在 Amesim 的工具里看黄色曲线代表的膨胀阀节流过程。用 PT 的时候，虽然给定了蒸发温度 -10 度，压力和压缩机进口压力一样，理论上看起来 P 和 T 都是对的。但是状态点直接停在饱和液相线和等温线的交点上，节流曲线表现为一条斜线，没有像平常想象的那样是一条竖直直线。这种情况肯定是错误的。

改成 PH 的压力、焓值组合后，膨胀阀曲线就变成了竖直线，与实际情况一致。因为 PH 在压焓图上可以确定唯一的状态点。

所以尽量不要用 PT，除非你明确知道当前流体状态是什么。

更推荐的组合是 PH、PS、TD。