吸热型碳氢燃料的定压比热和粘度测量研究

发布时间：2017-07-19 09:32

  本文关键词：吸热型碳氢燃料的定压比热和粘度测量研究

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【摘要】：燃料的选择是高超声速飞行器研究的重要内容,有着广泛的应用。吸热型碳氢燃料具有高密度和高吸热能力的特点,近年来它作为高超声速飞行器燃料逐渐成为一种发展趋势。对吸热型碳氢燃料的流动和换热特性进行研究时,物性参数又是最基础的研究,其中,定压比热和粘度是工程应用科学的基础性数据,但由于碳氢燃料组分复杂,实验测试是准确得到热物性参数的可靠手段,需要研究新方法、新仪器。分别设计了一套定压比热测量装置和粘度测量装置,并对测试装置的几何尺寸和结构进行了优化,在用纯净物对测试装置进行标定的基础上,对吸热型碳氢燃料压力2.0MPa-5.0MPa温度333K-903K范围内的定压比热和压力3.0MPa-5.0MPa温度303K-513K范围内的粘度进行了测量,获得了不同压力下定压比热和粘度随温度变化的曲线。本文分析了温度、压力和燃料组分对定压比热和粘度的影响,结果表明:不同的碳氢燃料的定压比热和粘度有相似的变化趋势。定压比热在低温区随温度增大平稳增加,在拟临界温度达到第一个峰值,在高温区吸热型化学反应后随温度增加而增加,而粘度在温度较低时很大,随温度升高减小很快,且减小趋势逐渐缓慢;定压比热在拟临界和临界温度区的峰值随压力的增加而减小,但在高温化学反应区比热随压力的增加而增大,而同一温度下,粘度随压力的增大而增大;在相同压力下,不同碳氢燃料也呈现不同的定压比热值和粘度值。论文所得结论对制取、测试及评估燃料有很高的应用价值。
【关键词】：定压比热 粘度 吸热型碳氢燃料
【学位授予单位】：西安建筑科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：V312.1
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-6
• 主要符号表6-10
• 1 绪论10-20
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 定压比热测量文献综述11-14
• 1.2.1 传统比热测量方法11-13
• 1.2.2 燃料的比热测量方法13-14
• 1.3 粘度测量文献综述14-18
• 1.3.1 传统粘度测量方法14-17
• 1.3.2 燃料粘度测量方法17-18
• 1.4 本文研究内容18-19
• 1.5 本章小结19-20
• 2 定压比热实验装置和研究方法20-31
• 2.1 实验系统介绍20-21
• 2.2 测试段介绍21-22
• 2.3 实验装置22-27
• 2.3.1 恒流泵22
• 2.3.2 加热装置22-23
• 2.3.3 水冷机23-24
• 2.3.4 测量装置24-26
• 2.3.5 数据采集系统26-27
• 2.4 实验内容和方法27-30
• 2.4.1 实验系统的优化27-28
• 2.4.2 实验内容和步骤28-29
• 2.4.3 实验过程中所采取的措施29
• 2.4.4 实验主要参数范围29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 3 比热实验数据处理与分析31-40
• 3.1 实验原理31-32
• 3.2 纯净物标定结果32-34
• 3.2.1 去离子水标定结果32-33
• 3.2.2 环己烷标定结果33-34
• 3.3 碳氢燃料的测量结果及分析34-36
• 3.3.1 温度和压力对比热的影响34-35
• 3.3.2 燃料成分对比热的影响35-36
• 3.4 实验误差分析36-39
• 3.4.1 实验误差的组成36-37
• 3.4.2 减小误差的方法37
• 3.4.3 实验结果的不确定度37
• 3.4.4 不确定度的计算37-39
• 3.5 本章小结39-40
• 4 粘度实验装置和研究方法40-50
• 4.1 实验系统介绍40-41
• 4.2 双毛细管粘度计介绍41-42
• 4.3 实验装置42-45
• 4.3.1 保温和加热装置42-43
• 4.3.2 测量装置43-44
• 4.3.3 数据采集系统44-45
• 4.4 实验内容和方法45-49
• 4.4.1 实验系统的优化45-47
• 4.4.2 实验内容和步骤47-48
• 4.4.3 实验过程中所采取的措施48
• 4.4.4 实验主要参数范围48-49
• 4.5 本章小结49-50
• 5 粘度实验数据处理与分析50-57
• 5.1 实验原理50-51
• 5.2 纯净物标定结果51-52
• 5.2.1 环己烷—50%正庚烷 50%正辛烷标定结果51-52
• 5.2.2 环己烷—正庚烷标定结果52
• 5.3 碳氢燃料的测量结果及分析52-54
• 5.3.1 温度和压力对粘度的影响52-53
• 5.3.2 燃料成分对粘度的影响53-54
• 5.4 实验误差分析54-56
• 5.4.1 实验误差的组成54-55
• 5.4.2 减小误差的方法55
• 5.4.3 实验结果的不确定度55
• 5.4.4 不确定度的计算55-56
• 5.5 本章小结56-57
• 6 结论及展望57-59
• 6.1 本文工作总结57-58
• 6.2 展望58-59
• 致谢59-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果64

【参考文献】

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1 潘学礼，，潘应天;光纤磁液粘度计的研究[J];武汉水利电力大学学报;1995年04期

本文编号：562213