加温加压条件下液体燃料光学常数实验测量

发布时间：2021-05-11 02:20

　　目前新型燃料如甲醇汽油、乙醇汽油及各种生物类柴油蓬勃发展,对燃料燃烧过程的数值模拟过程也在进一步完善。而液体燃料的光学常数数据是燃烧模拟过程中非常重要的基础参数。光学常数的取值是整个燃烧模拟过程的关键,对燃料的点火、燃烧和成分分析都具有关键性的影响。而目前各类燃料的光学常数数据非常匮乏,尤其是加温加压条件下的数据,因此本文的目的就是设计一整套的实验测量系统来得到液体燃料在加温加压条件下的光学常数。本文在椭偏实验台的基础上设计了加温加压条件下的液体光学常数测量系统,包括能够实现反射测量的液体样品池。该系统能够实现待测液体温度从常温至300℃、压力从常压至1.0 MPa范围内任意调节。经实验测试,控温精度能够达到0.5℃,压力控制系统的稳定性和密封性良好,每小时的自然压降仅为0.07 MPa,且压力随时可调。根据液体池各部件的加温加压变形模拟结果进行部件尺寸和形状设计,保证每个部件的最大变形量均不超过0.02 mm,且样品池在不同热源条件下内部温度分布均匀。在此基础上对系统进行了验证并使用反射法与透射-反射结合法测量了几种液体在不同温度与压力条件下的光学常数。在反射测量方面,建立了反射测量... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 液体光学常数测量基本方法
        1.2.2 液体光学常数研究现状
        1.2.3 样品池及加温加压系统发展现状
    1.3 主要研究内容
第2章 加温加压液体光学常数测量系统设计
    2.1 引言
    2.2 系统组成及测量原理
        2.2.1 系统组成和工作流程
        2.2.2 系统测量原理
        2.2.3 系统参数确定和器件选型
    2.3 系统加温加压控制的实现
        2.3.1 加压系统测试
        2.3.2 加温系统测试
    2.4 安全保护系统
    2.5 本章小结
第3章 加温加压反射型样品池设计
    3.1 引言
    3.2 光学窗口及辅助部件的选取
        3.2.1 光学窗口形状及材质的选取
        3.2.2 辅助部件材料的选取
    3.3 样品池结构与尺寸设计
        3.3.1 样品池结构设计
        3.3.2 样品池各部分尺寸设计
    3.4 样品池加温加压形变模拟
        3.4.1 温度和压力对各部件的影响
        3.4.2 热源对温度场的影响
    3.5 样品池加工制造及实物展示
    3.6 本章小结
第4章 液体燃料光学常数椭偏反射法实验测量
    4.1 引言
    4.2 反射测量方法与系统验证
        4.2.1 测量方法
        4.2.2 系统验证
    4.3 甲醇和乙醇光学常数温度依赖性的反射测量
        4.3.1 温度对甲醇光学常数的影响
        4.3.2 温度和压力对乙醇光学常数的影响
    4.4 棕榈油和生物柴油光学常数温度依赖性反射测量
        4.4.1 温度对棕榈油光学常数的影响
        4.4.2 温度对棕榈油生物柴油光学常数的影响
    4.5 本章小结
第5章 液体燃料光学常数透射反射法实验测量
    5.1 引言
    5.2 光学镜片的光学常数测量
    5.3 透射-反射结合方法理论模型及方法验证
        5.3.1 理论模型
        5.3.2 方法验证
    5.4 菜籽油和玉米油的光学常数测量
        5.4.1 入射角度和透射厚度的选择
        5.4.2 菜籽油和玉米油的光学常数
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文
致谢



本文编号：3180527