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Experimental study of heat pump thermodynamic cycles using CO2 based mixtures - Methodology and first results
No full textInternational audienceThe aim of this work is to study heat pump cycles, using CO 2 based mixtures as working fluids. Since adding other chemicals to CO 2 moves the critical point and generally equilibrium lines, it is expected that lower operating pressures as well as higher global efficiencies may be reached. A simple stage pure CO 2 cycle is used as reference, with fixed external conditions. Two scenarios are considered: water is heated from 10 °C to 65 °C for Domestic Hot Water scenario and from 30 °C to 35 °C for Central Heating scenario. In both cases, water at the evaporator inlet is set at 7 °C to account for such outdoor temperature conditions. In order to understand the dynamic behaviour of thermodynamic cycles with mixtures, it is essential to measure the fluid circulating composition. To this end, we have developed a non intrusive method. Online optical flow cells allow the recording of infrared spectra by means of a Fourier Transform Infra Red spectrometer. A careful calibration is performed by measuring a statistically significant number of spectra for samples of known composition. Then, a statistical model is constructed to relate spectra to compositions. After calibration, compositions are obtained by recording the spectrum in few seconds, thus allowing for a dynamic analysis. This article will describe the experimental setup and the composition measurement techniques. Then a first account of results with pure CO 2 , and with the addition of propane or R-1234yf will be given
Subatmospheric vaporisation of water in a vertical narrow channel : bubble growth, interface rupture and wetting
No full textLes bulles observées lors de la vaporisation subatmosphérique de l’eau se comportent de manière très atypique en comparaison au cas atmosphérique (plusieurs centimètres de diamètre, forme de champignon). Dans un canal vertical confiné partiellement rempli de liquide, la croissance d’une bulle est suivie de la rupture de son interface après interaction avec la surface libre. La croissance et l’éclatement de la bulle forment, sur les parois du canal, un film liquide. Il a été montré précédemment que l’évaporation de ce film est à l’origine de la majorité des transferts thermiques avec le fluide secondaire (utilisé pour fournir l’énergie nécessaire à la vaporisation). Ainsi, la maximisation de la surface de ce film permettrait la maximisation de la surface d’échange de chaleur par évaporation et donc l’amélioration des transferts thermiques. L’objectif de cette thèse est d’approfondir la compréhension du comportement des bulles dans ce canal et de leur impact sur le mouillage. Un programme automatisé a été développé dans le but d’exploiter les enregistrements par caméra rapide (obtenus lors d’une campagne expérimentale antérieure) et de mesurer les quantités physiques caractérisant la bulle et le film liquide, permettant une étude phénoménologique des bulles. Des perturbations d’interface comme la digitation ou les fronts d’évaporation, observées dans certaines conditions, ont également été classifiées et analysées (la digitation en particulier, utilisant les résultats d’une nouvelle campagne expérimentale). L’impact des bulles (perturbées et non perturbées) sur le mouillage a ensuite été évalué dans une analyse préliminaire.Bubbles observed during subatmospheric water vaporisation behave in a very atypical way, incomparison with the atmospheric case (mushroom-shaped, several centimeters of diameter). In a verticalnarrow channel partially filled with liquid, the nucleation and growth of a bubble is followed by therupture of its interface after interacting with the free surface. When a bubble grows and bursts, a liquidfilm is created on the walls. It has been recently shown that the vaporisation of this film is responsiblefor most of the heat transfers with the secondary fluid (used to supply the energy for the vaporisationprocess). Thus, the maximisation of the surface of this film would allow to maximise the surface of heatexchange by vaporisation, consequently improving the heat transfer. The objective of this thesis is togain a better understanding of the behaviour of the bubbles in such a channel and their impact onthe wetting. An automated software has been developed to exploit high-resolution camera recordings(obtained during a previous series of experiments) and measure the physical quantities characterisingthe bubble and the liquid film, allowing a phenomenological study of the bubble growth and bursting.Interface perturbations such as fingering or evaporation waves, observed under certain conditions, havealso been classified and analyzed (especially fingering, using the results of new experiments). The impactof the bubbles (perturbed and unperturbed) on wetting was then evaluated in a preliminary analysi
Flow Boiling of binary mixtures in offset-strip fins
No full textL’utilisation des échangeurs à plaques et ailettes a été élargie aux procédés cryogéniques tels que la liquéfaction du gaz naturel et aux systèmes de réfrigération. Les ailettes les plus utilisées dans ces évaporateurs sont les ailettes décalées.Bien que l’ébullition et l’écoulement diphasique dans les ailettes décalées ainsi que l’utilisation des mélanges binaires aient été intensivement étudiés dans la littérature, ils ont été abordés séparément. Il y a donc un manque dans la littérature vis-à-vis des études combinant à la fois les géométries d’ailettes décalées et l’étude des mélanges binaires.Afin d’étudier le couplage entre ces différents aspects, un banc expérimental a été conçu et fabriqué pour étudier la vaporisation ascendante d’un mélange binaire de R-134a et R-245fa (de composition molaire moyenne de 52% mol/mol R-134a et 48% mol/mol R-245fa). La pression opératoire dans la section d’étude est comprise entre 2 et 5 bar absolu, la vitesse massique entre 11 et 25 kg.m^(-2).s^(-1) et le flux thermique entre 9 et 23 kW.m^(-2).La section d’étude est composée d’un seul passage d’ailettes décalées de diamètre hydraulique de 1,75 mm. Ce passage est compris entre une plaque de polycarbonate permettant de visualiser l’écoulement diphasique et un bloc d’Aluminium chauffé électriquement. Une résistance chauffante en film adhésif est collée à l’arrière du vaporiseur afin de fournir la puissance nécessaire à la vaporisation du mélange binaire. Des thermocouples de type T sont insérés au milieu du passage avec les ailettes décalées pour mesurer la température du fluide et de la paroi permettant ainsi de calculer le coefficient de transfert thermique local.Différents régimes d’écoulement ont été identifiés le long de la section d’essais tels que le régime à bulles, le régime à poches et bouchons, le régime agité et le régime annulaire. L’impact des ailettes décalées sur les cartes d’écoulement a été analysé. De plus, la perte de charge mesurée a été comparée à certaines corrélations trouvées dans la littérature. Aucune de ces corrélations n’a permis de prédire les résultats expérimentaux obtenus. Ainsi, une nouvelle corrélation de la perte de charge pour le mélange binaire utilisé et pour le R-245fa pur, valable dans les conditions opératoires de cette présente étude, a été proposée. En outre, il a été observé que le phénomène du « flow reversal » : caractérisé par un écoulement en contre-courant entre la phase liquide et la phase vapeur, était présent pour toutes les campagnes d’essais dans certaines régions de la section d’étude. Quelques critères ont été introduits afin de prévenir ce phénomène. D’autres instabilités hydrodynamiques, sous la forme de mouvements pulsatoires d’un front liquide en haut de la section d’essais, ont été identifiées. Quelques explications plausibles de l’origine physique de ces oscillations ont été analysées. D’un point de vue transfert de masse et de chaleur, le coefficient de transfert thermique local a été calculé et présenté en fonction du titre en vapeur. Il a été constaté qu’aucune influence du flux massique sur les valeurs du coefficient de transfert thermique n’a été identifiée : cela suggère que l’ébullition nucléée régit le mécanisme de transfert de chaleur. De plus, aucune corrélation de la littérature n’a permis de prédire les résultats expérimentaux : une nouvelle corrélation basée sur le modèle de superposition de Chen (1966) a été introduite avec de nouvelles corrélations pour les facteurs d’intensification et de suppression valables pour le mélange binaire utilisé.Considerable attention has recently been shown to plate-fin heat exchangers. Known for their high compactness, they have been increasingly used in different applications such as refrigeration and cryogenic systems (such as liquefaction units of AIR LIQUIDE). The fin geometry, in this specific type of heat exchangers, may adopt different shapes. Among them, the offset-strip fins, also called serrated fins. They are characterized by the discontinuity of the flow leading to a consequent heat transfer improvement. Moreover, in the same context of refrigeration, fluid mixtures (as a secondary fluid) are increasingly used since they allow to limit the entropy generation by reducing the pinch between the cold and the hot sides of the heat exchanger. Although flow boiling in offset-strip fins and the use of binary mixtures have been investigated in the literature, they have been studied separately. There is thus a lack of research combining simultaneously offset-strip finned geometries and binary mixtures.The current study focuses on an experimental investigation of upward two-phase flow of binary mixtures in complex geometries composed of offset-strip fins. The flow boiling of a mixture containing R-134a and R-245fa was visualized. On average, the molar composition of the used binary mixture is: 52% mol/mol R-134a and 48% mol/mol R-245fa. The ranges of mass flux and heat flux investigated were 11 – 25 kg.m^(-2).s^(-1) and 9 – 23 kW.m^(-2) respectively. The test section is an offset-strip finned passage whose hydraulic diameter is 1.75 mm. The operating pressure ranges from 2 to 5 bar absolute. The test section is composed of a single finned-passage with offset-strip fins sandwiched between a polycarbonate plate (in order to visualize the two-phase flow) and a heated-aluminum block. A heating resistance, which is an adhesive film, is glued at the back of the vaporizer to supply the heat necessary for the flow boiling. 0.5 mm-T thermocouples are placed at half the width of the finned passage in order to measure the fluid and the wall temperature to calculate the local heat transfer coefficient.Different flow regimes were identified along the test section such as bubbly, slug and annular regimes. The impact of strip-fins on flow maps was analyzed in this study. Moreover, the measured pressure drops were compared to some correlations found in the literature. None of these correlations could fit with the obtained experimental results. Therefore, a new correlation of pressure drop for the used binary mixture and the pure R-245fa within the operating conditions is proposed. Besides, flow reversal is identified in some regions of the test section. Some interesting criteria are introduced in order to prevent this phenomenon. In addition to that, flow instabilities marked by pulsing movements of a liquid front upwards and downwards at the top of the test section were identified and some physical explanations of these flow instabilities were introduced.From heat and mass transfer point of view, local heat transfer coefficient was calculated and presented as a function of vapor quality. It seemed that there is no influence of mass flux on heat transfer coefficients: This suggests that nucleate boiling governs the mechanism of heat transfer in this experiment. Moreover, none of the existing correlations for heat transfer coefficients could fit with the obtained experimental results. A new correlation based on the model of Chen (1966) is introduced with new correlations of the suppression and the intensification factors valid for the used binary mixture
Optimisation of an ejector in a CO2 refrigerant cycle
No full textL’objectif de cette étude est d’optimiser un cycle frigorifique au CO2 pour une application dans le transport frigorifique. Les performances de l’unité doivent être supérieures à celles d’une machine avec une injection de vapeur et un compresseur bi-étagé déjà commercialisé. Suite à l’étude de plusieurs solutions, un éjecteur couplé à un échangeur interne semble la solution la plus intéressante.Un banc expérimental est créé à partir de l’unité possédant une injection de vapeur. L’éjecteur est muni d’une aiguille pour pouvoir assurer une recherche de la haute pression optimale. L’échangeur interne est équipé d’un by-pass pour modifier la puissance échangée. Un ensemble de points d’essais est testé avec deux températures d’évaporation : 0 °C et -20 °C, et trois températures de source chaude : 30 °C, 38 °C et 50 °C.L’éjecteur avec aiguille est capable de s’adapter à différentes températures extérieures en modifiant la haute pression. L’échangeur interne permet d’augmenter les performances du cycle mais présente une limite, la température au compresseur devient élevée et présente un risque de détérioration de ses performances ou de l’huile.Avec le cycle présentant un éjecteur, une amélioration du coefficient de performance est observée pour les points avec une température d’évaporation de 0 °C mais celle-ci chute drastiquement pour les températures d’évaporation de -20 °C. Une analyse exergétique du cycle confirme les faibles performances de celui-ci pour des températures d’évaporation négatives.À partir des résultats expérimentaux, des modèles numériques sont mis en place. Les échangeurs, vannes de détente sont modélisés de manière conventionnelle. Pour le compresseur, le modèle de Winandy est modifié afin de fonctionner pour un compresseur bi-étagé avec injection de vapeur. L’éjecteur est modélisé à travers un modèle unidimensionnel basé sur des transformations simplifiées décrites à travers des rendements isentropiques. Tous les modèles sont validés mais ceux des échangeurs ont un temps de calcul CPU trop important pour pouvoir être utilisés sur une modélisation dynamique.The aim of this study is to optimize a CO2 cooling cycle for transport application. The efficiency of the unit needs to be superior that of a cycle with vapor injection and a two stages compressor. The solution proposed is to install an ejector with an internal heat exchanger.A test bench is created from a pre-existing unit. Tests are made for two evaporation temperatures: 0 °C and -20 °C and three external temperatures: 30 °C, 38 °C and 50 °C. The ejector is equipped with a needle to seek the optimal high pressure. The internal exchanger is equipped with a by-pass to modify the thermal power exchanged.The ejector with needle can change the high pressure to seek the optimal conditions. The internal heat exchanger increases the efficiency of the cycle but the rising of temperature at the compressor can degrade its efficiencies or the oil. The new cycle increases the COP for evaporation temperature of 0 °C but the COP is lower than without ejector for evaporation temperature of -20 °C. An exergetic analysis shows that indeed the cycle is less efficient for low evaporation temperature.From the experimental results, numerical models are created to realize a system simulation and to test different scenarii to drive the unit. Exchangers and valves modeled with conventional tools. Wynandy’s model is adapted to be used on a two-stage compressor with vapor injection. The ejector is modeled with a one-dimensional model, based on simplified transformations described with isentropic efficiencies. All models seem to work but the CPU time is too high to use the exchanger models for dynamic simulation
Experimental study of heat pump thermodynamic cycles using CO2 based mixtures
No full textCette étude consiste en l’expérimentation de mélanges de fluides frigorigènes à base de CO2 dans les applications de pompes à chaleur domestiques. L’objectif est l’obtention de performances supérieures à une pompe à chaleur au CO2 double-service (eau chaude sanitaire et chauffage). L’ajout d’autres composés au CO2 déplace le point critique et de façon plus générale modifie les lignes d’équilibre de phases. On peut alors s’attendre à la réduction des pressions de fonctionnement et à une augmentation du rendement énergétique du cycle thermodynamique. Une pompe à chaleur mono-étagée au CO2 est utilisée comme référence, et les conditions de température externes à la boucle thermodynamique sont invariantes. Deux scénarii sont considérés : La production d’eau chaude sanitaire (ECS), où l’eau est chauffée de 10 °C à 65 °C ; la production d’eau de chauffage (CH) où l’au est chauffée de 30 °C à 35 °C. Dans les deux cas, l’eau glycolée en l’entrée de l’évaporateur est régulée à 7 °C. Afin de pouvoir analyser le comportement des cycles thermodynamiques avec mélanges, il est essentiel de connaitre la composition du fluide frigorigène en circulation. Pour ce faire, nous avons mis au point une technique de mesure statistique et non-intrusive de la composition: Des cellules optiques installées sur les tubes de la boucle permettent de recueillir les spectres d’absorption du fluide en circulation, grâce à un spectromètre proche infrarouge à transformée de Fourier. Un étalonnage méticuleux est effectué via l’acquisition de nombreux spectres d’échantillons ayant des compositions connues. Un modèle statistique est alors créé pour lier les concentrations aux données spectrales. Les compositions peuvent ensuite être estimées à partir de nouveau spectres, dont l’acquisition rapide permet l’analyse de la composition du fluide même en fonctionnement dynamique de la pompe à chaleur. Des mélanges de CO2 & propane, et CO2 & R-1234yf ont été testés, montrant des potentiels d’amélioration des performances de la pompe à chaleur pour les applications de chauffage des locaux.The aim of this work is to experiment CO2 based mixtures as working fluids for heat pump applications in buildings, in order to enhance their performances compared to pure CO2 dual services heat pumps. Since adding other chemicals to CO2 moves the critical point and generally equilibrium lines, it is expected that lower operating pressures as well as higher global efficiencies can be reached. A simple stage pure CO2 cycle is used as reference, with fixed external conditions. Two scenarios are considered: water is heated from 10 °C to 65 °C for Domestic Hot Water (DHW) scenario and from 30 °C to 35 °C for Central Heating (CH) scenario. In both cases, water at the evaporator inlet is set at 7 °C to account for such outdoor temperature conditions. In order to understand the dynamic behaviour of thermodynamic cycles with mixtures, it is essential to measure the fluid circulating composition. To this end, we have developed a non intrusive method. Online optical flow cells allow the recording of infrared spectra by means of a Fourier Transform Infra Red spectrometer. A careful calibration is performed by measuring a statistically significant number of spectra for samples of known composition. Then, a statistical model is constructed to relate spectra to compositions. After calibration, compositions are obtained by recording the spectrum in few seconds, thus allowing for a dynamic analysis. Mixtures of CO2 & propane and CO2 & R-1234yf have been tested and showed great potential on enhancing performances of the heat pump for central heating applications
Ecoulement sonique de vapeurs saturees : application a la determination du debit massique des soupapes de surete
No full textSIGLECNRS T 56399 / INIST-CNRS - Institut de l'Information Scientifique et TechniqueFRFranc
Energy optimization of a CO2 transcritical refrigeration system
No full textLe dioxyde de carbone (CO2, R744) est une alternative prometteuse pour les systèmes de réfrigération car il ne contribue pas à l'appauvrissement de la couche d'ozone et a très peu d'impact sur le réchauffement climatique par rapport aux autres fluides frigorigènes conventionnels tels que les HFC et les HFO. De plus, contrairement à certains fluides naturels, il n'est ni toxique, ni inflammable, ni corrosif. Toutefois, les systèmes de réfrigération au CO2 ont des performances limitées en raison de leur basse température critique (31,1 °C) qui peut être inférieure à la température extérieure. De plus, la pression critique du CO2 est très élevée, comparée à celle des autres fluides frigorigènes. Pour ces deux raisons, les systèmes thermodynamiques au CO2 fonctionnent souvent en régime transcritique d’une part, et à très haute pression (supérieure à 73,7 bar) d’autre part. Cette thèse a pour objectif d’étudier différentes solutions d'amélioration des performances des systèmes de réfrigération mono-étagés (une seule étape d’évaporation) au CO2 dans la production de froid positif pour les vitrines réfrigérées des supermarchés ou pour des applications de climatisation. Elle se focalise sur des solutions d’amélioration liées à l’architecture de l’installation frigorifique, c’est-à-dire l’utilisation d’organes spécifiques tels que des échangeurs de chaleur internes, des éjecteurs, des compresseurs parallèles, etc. Dans un premier temps, une étude bibliographique a été menée sur les différentes configurations proposées dans la littérature, ainsi qu'une étude expérimentale de la performance des différents agencements (y compris l'ajout d'échangeurs de chaleur, d’un compresseur parallèle et d'un multi-éjecteur liquide) installés sur un banc d'essai régulé de taille industrielle (40 kW froid). Les résultats expérimentaux ont mis en évidence l'intérêt de travailler avec une surchauffe réduite (1,8 °C) plutôt qu'avec une surchauffe positive (8 °C). Une différence significative de performance est observée entre l'utilisation d'un compresseur parallèle et celle d'une vanne flash gaz. L'utilisation d'une vanne flash gaz en complément d’autres organes tels qu’un éjecteur ou un économiseur permet une amélioration du coefficient de performance (COP), en régime transcritique et avec une surchauffe de 8 °C, d'environ 6 %, par rapport à un système avec vanne flash gaz seule. Un compresseur parallèle utilisé en complément d’autres organes, quant à lui, offre une amélioration d'environ 16 %. Avec une surchauffe réduite, ces améliorations sont d’environ 10 % et 18 % respectivement. Bien que l'ajout d'un sous-refroidisseur, d'un économiseur, de deux échangeurs de chaleur interne ou d'un éjecteur monophasique montrent tous une amélioration par rapport au système de référence, ils ne présentent pas de différence significative entre eux en ce qui concerne la performance de l'installation.Carbon dioxide (CO2, R744) is a promising alternative for refrigeration systems, as it does not contribute to ozone depletion and has little impact on global warming compared with other conventional refrigerants such as HFCs and HFOs. In addition, it is neither toxic, flammable nor corrosive. However, CO2 refrigeration systems have limited performance due to their low critical temperature (31.1°C), which can be lower than the outside temperature. In addition, CO2 critical pressure is very high compared with that of other refrigerants. For these two reasons, the CO2 thermodynamic systems often work in transcritical conditions and at very high pressure (over 73 bar). The aim of this thesis is to study different solutions for improving the performance of single-stage CO2 refrigeration systems (one single evaporation stage) in the production of positive cold for supermarket refrigerated display cases or for air-conditioning applications. It focuses on improvements related to the architecture of the refrigeration system, which means the use of specific components such as internal heat exchangers, ejectors, parallel compressors, etc. First, a literature review was conducted on various configurations proposed in existing literature. This was followed by an experimental study to assess the performance of these configurations, including the addition of heat exchangers, a parallel compressor, and a liquid multi-ejector. These components were tested on an industrial-scale controlled test bench with a cooling capacity of 40 kW. The experimental results highlighted the advantages of operating with reduced superheat (1.8 °C) rather than positive superheat (8 °C). Notably, there was a significant performance difference between using a parallel compressor and a flash gas valve. The use of a flash gas valve resulted in an increase in the Coefficient of Performance (COP) of approximately 6 % during transcritical operation with an 8 °C superheat. Conversely, a parallel compressor provided an improvement of approximately 16 %. With reduced superheat, these improvements were approximately 10 % and 18 %, respectively. Furthermore, the addition of a subcooler, an economizer, two internal heat exchangers, or a single-phase ejector all exhibited improvements compared to the reference system. However, there were no significant performance differences among these modifications. The thesis also shows that the choice of equipment must consider the climatic conditions in which the machine will be installed. Based on experimental data, a correlation of COP as a function of Carnot COP and cooling load was developed for each configuration in order to carry out an annual performance study. Four French cities with different temperature profiles were chosen for the study: Nancy, Marseille, Paris and Brest. By choosing the most efficient configuration for each city, it is possible to improve the annual energy performance of the refrigeration plant by around 7.5 %
Online composition measurements of refrigerant mixtures by optical fibres and infrared spectroscopy
No full textInternational audienceAs refrigeration and heat pump industries use more and more mixtures as refrigerants it is useful to measure the composition of the fluid at different locations in the machine. For our own research purposes on mixture based cycles, we have implemented an online non-intrusive technique basedon infrared spectroscopy. This paper describes the apparatus used and also the data treatment that allows to extract valuable information from the recorded spectra. The calibration of the method for a given mixture is obtained by recording spectra with known concentrations, pressure and temperature. Partial least squares (PLS) or principal component regression (PCR) statistical methods are used to build a model. Then compositions can be determined for unknown mixtures. Results are presented for CO2+Propane mixtures. The sensitivity of the method to baseline treatment is tested. The best accuracy obtained so far is of the order of 2%The method is well tested and can be applied to other mixtures
Online composition measurements of refrigerant mixtures by optical fibres and infrared spectroscopy
No full textInternational audienceAs refrigeration and heat pump industries use more and more mixtures as refrigerants it is useful to measure the composition of the fluid at different locations in the machine. For our own research purposes on mixture based cycles, we have implemented an online non-intrusive technique basedon infrared spectroscopy. This paper describes the apparatus used and also the data treatment that allows to extract valuable information from the recorded spectra. The calibration of the method for a given mixture is obtained by recording spectra with known concentrations, pressure and temperature. Partial least squares (PLS) or principal component regression (PCR) statistical methods are used to build a model. Then compositions can be determined for unknown mixtures. Results are presented for CO2+Propane mixtures. The sensitivity of the method to baseline treatment is tested. The best accuracy obtained so far is of the order of 2%The method is well tested and can be applied to other mixtures
Modeling Liquid–Liquid and Liquid–Vapor Equilibria of Binary Systems Containing Water with an Alkane, an Aromatic Hydrocarbon, an Alcohol or a Gas (Methane, Ethane, CO<sub>2</sub> or H<sub>2</sub>S), Using Group Contribution Polar Perturbed-Chain Statistical Associating Fluid Theory
No full textThe present paper proposes to use the group contribution (GC) polar perturbed-chain-statistical associating fluid theory (GC-PPC-SAFT) equation of state (EoS), that has already been used with success on various organic mixtures, and extend it to model simultaneously the liquid–liquid equilibrium (LLE) and vapor–liquid equilibrium (VLE) of hydrocarbons + water systems, in wide ranges of pressure and temperature. Mixtures of water with aliphatics, aromatics, alcohols, carbon dioxide, and hydrogen sulfide have been investigated. Pure water is assumed associative (according to the 4C association scheme) and dipolar; the aromatic compounds are quadrupolar. Alcohols are autoassociative with a 3B association scheme. A cross-association between water and alcohols or H2S is taken into account. Cross association between water and other polar molecules (CO2 or aromatic molecules) was also taken into account explicitly. Only one set of cross association parameters εcross/k and κcross values were used for all the water + aromatic mixtures considered here. εcross/k was adjusted on experimental data, whereas κcross is set to the value found for pure water. For each system, the same binary interaction parameter kij was used for simultaneous modeling LLE and VLE. This parameter was correlated to pseudo-ionization energy parameters for pure compounds through London’s dispersion force theory, and reused from previous works [Nguyen-Huynh, D.; Passarello, J.P.; Tobaly, P.; de Hemptinne, J.C. Ind. Eng. Chem. Res., 2008, 47, 8847–8858]. For pure water, the average deviation on vapor pressure is 3.36% and that on volume 4.74%. The water solubility in the organic phase is very well reproduced (AAD = 7.5% for water + n-hexane), but most importantly the hydrocarbon solubility in water shows an overall AAD of 30% which is very small considering the very low solubility values. Trends are similar for all families as tabulated in the manuscript and detailed in the Supporting Information
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