Abstract Two issues of energy and environment cannot be separated in energy utilization systems. Using the working fluids in the thermal systems has to be highly attained due to these fluids may affect to the energy efficiency, global warming, and ozone depletion. Trans-1,3,3,3-tetrafluoropropene (HFO-1234ze(E)) was developed to address the issue. This fluid can replace the use of R-134a which is available in commercial market. Reliable thermodynamic equation of state (EOS) for HFO-1234ze(E) plays important role on optimization and design of refrigeration and thermal power systems. Helmholtz EOS is used as base of mathematical model because it is able to easily derive all thermodynamic properties and reliable to represent for a wide range of fluid phase. A new EOS was developed with a genetic algorithm combined with regression. The EOS represents thermodynamic properties of HFO-1234ze(E) with average absolute deviation (AAD) of 0.043% for the ideal gas isobaric specific heat, 0.084% for the liquid density, 0.39% for the vapor density, 0.096% for the vapor pressure, 0.11% and 1.0% for the saturated liquid and vapor densities. The caloric properties can be represented within AAD of 13%, 1.5%, and 5.4% for the isochoric, isobaric, and saturated specific heats, respectively, and the ADD of the speed of sound is 0.12% for liquid phase and 0.063% for vapor phase. The EOS also has proper behavior of the second and third virial coefficients and has proper extrapolation trend for the caloric and PVT properties. The EOS can be applied for temperature up to 600 K and pressure up to 100 MPa.

中文翻译：

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具有综合评估功能的 HFO-1234ze(E) 的新亥姆霍兹状态方程

摘要 在能源利用系统中，能源和环境两个问题是分不开的。由于这些流体可能会影响能源效率、全球变暖和臭氧消耗，因此必须高度重视在热系统中使用工作流体。Trans-1,3,3,3-四氟丙烯 (HFO-1234ze(E)) 是为解决这个问题而开发的。这种流体可以替代商业市场上可用的 R-134a 的使用。HFO-1234ze(E) 的可靠热力学状态方程 (EOS) 在制冷和热电系统的优化和设计中起着重要作用。Helmholtz EOS 被用作数学模型的基础，因为它能够轻松推导出所有热力学性质，并且可靠地表示各种流体相。一种新的 EOS 是用遗传算法结合回归开发的。EOS 代表 HFO-1234ze(E) 的热力学性质，理想气体等压比热的平均绝对偏差 (AAD) 为 0.043%，液体密度为 0.084%，蒸气密度为 0.39%，蒸气压为 0.096% , 0.11% 和 1.0% 的饱和液体和蒸汽密度。等容比热、等压比热和饱和比热的热量特性可以分别在 13%、1.5% 和 5.4% 的 AAD 内表示，并且声速的 ADD 为液相的 0.12% 和蒸气的 0.063%阶段。EOS 还具有适当的第二和第三维里系数行为，并且对热量和 PVT 特性具有适当的外推趋势。EOS 可应用于高达 600 K 的温度和高达 100 MPa 的压力。理想气体等压比热为 043%，液体密度为 0.084%，蒸气密度为 0.39%，蒸气压为 0.096%，饱和液体和蒸气密度分别为 0.11% 和 1.0%。等容比热、等压比热和饱和比热的热量特性可以分别在 13%、1.5% 和 5.4% 的 AAD 内表示，并且声速的 ADD 为液相的 0.12% 和蒸气的 0.063%阶段。EOS 还具有适当的第二和第三维里系数行为，并且对热量和 PVT 特性具有适当的外推趋势。EOS 可应用于高达 600 K 的温度和高达 100 MPa 的压力。理想气体等压比热为 043%，液体密度为 0.084%，蒸气密度为 0.39%，蒸气压为 0.096%，饱和液体和蒸气密度分别为 0.11% 和 1.0%。等容比热、等压比热和饱和比热的热量特性可以分别在 13%、1.5% 和 5.4% 的 AAD 内表示，并且声速的 ADD 为液相的 0.12% 和蒸气的 0.063%阶段。EOS 还具有适当的第二和第三维里系数行为，并且对热量和 PVT 特性具有适当的外推趋势。EOS 可应用于高达 600 K 的温度和高达 100 MPa 的压力。等容比热、等压比热和饱和比热的热量特性可以分别在 13%、1.5% 和 5.4% 的 AAD 内表示，并且声速的 ADD 为液相的 0.12% 和蒸气的 0.063%阶段。EOS 还具有适当的第二和第三维里系数行为，并具有适当的热量和 PVT 特性外推趋势。EOS 可应用于高达 600 K 的温度和高达 100 MPa 的压力。等容比热、等压比热和饱和比热的热量特性可以分别在 13%、1.5% 和 5.4% 的 AAD 内表示，并且声速的 ADD 为液相的 0.12% 和蒸气的 0.063%阶段。EOS 还具有适当的第二和第三维里系数行为，并且对热量和 PVT 特性具有适当的外推趋势。EOS 可应用于高达 600 K 的温度和高达 100 MPa 的压力。