添加碳酸二甲酯改善正丁醇汽油热物性的研究

正丁醇是一种非常有潜力的替代性汽油,本文采用碳酸二甲酯改善其热物理性质,以提高其燃烧效率。利用毛细管法和流动型量热法分别测量了碳酸二甲酯和正丁醇二元混合物的密度、黏度和比定压热容,温度测量范围为313.2～333.3K,压力测量范围为0.1～18.0 MPa。实验结果表明,DMC可以大幅降低正丁醇的黏度和比定压热容、提高其密度,有利于改善其燃烧效率。进而提出了该混合物密度、黏度以及比定压热容的计算模型,平均绝对相对偏差分别为0.09%、2.58%、0.17%。     

R161/R134a混合物液相黏度和表面张力的实验研究

采用表面光散射法,对R161/R134a混合物的液相黏度和表面张力进行了实验研究,温度范围为293~368 K。将混合物的黏度和表面张力关联成组分和温度的函数,黏度实验值与拟合方程最大偏差为1.67%,平均绝对偏差为0.90%,表面张力实验值与拟合方程最大偏差为0.25 mN·m~(-1),平均绝对偏差为0.08 mN·m~(-1)。本文工作为R161/R134a混合制冷剂的研究提供可靠的热物性数据。     

HFC-227ea液相黏度和密度的实验研究

利用振动弦黏度／密度计对1,1,1,2,3,3,3七氟丙烷（HFC-227ea）的黏度和密度进行了实验研究,温度范围为243．15-363．15K,压力范围为0．54-11．49MPa,黏度和密度实验测量的不确定度分别为4-2％和4-0．2％。利用获得的实验数据分别拟合了HFC-227ea黏度和密度方程。黏度实验数据与...     

表面光散射法正十六烷高温热物理性质研究

为拓展高温下流体黏度和表面张力的测量,改进了原有的表面光散射实验系统,将实验的温度区间拓展至570 K,改进后的系统在整个温区内测量黏度和表面张力的扩展不确定度分别为2％和1％(k = 2).利用新的实验系统研究了正十六烷在353～547 K温度范围内的黏度和表面张力,并利用实验数据分别拟合了温度倒数多项式和van d...     

碳酸二甲酯与柴油混合物粘度的实验研究

利用密度瓶和玻璃毛细管粘度计,本文对293~353 K温度范围内的碳酸二甲酯与柴油混合物的密度与粘度进行了实验研究,得到了不同配比下碳酸二甲酯与柴油混合物的密度与粘度实验数据。利用得到的实验数据,拟合了不同配比下的碳酸二甲酯与柴油混合物的密度与粘度计算方程。根据Grunberg-Nissan方法,最终得到了混合物粘度的计算方程,此方程适用于碳酸二甲酯的比例不超过20％的情况,分析表明计算结果与实验数据的偏差小于5％,可以满足工程实际应用的需要。     

二乙二醇二甲醚密度和黏度的实验研究

采用振动弦黏度/密度计对二乙二醇二甲醚的密度和黏度进行了实验测量,测量的温度范围为243.15～323.15 K,压力范围为0.1～20 MPa。实验系统密度和黏度测量的不确定度分别为±0.2%和±2%。利用得到的实验数据,分别拟合了二乙二醇二甲醚密度和黏度的关联方程。密度实验数据与关联方程的平均绝对偏差为0.07%,最大绝对偏差为0.19%。黏度实验数据与关联方程的平均绝对偏差为0.83%,最大绝对偏差为2.20%。并对实验数据和文献数据进行了比较。为二乙二醇二甲醚的应用研究提供了基础物性数据。     

碳酸二甲酯黏度和密度的实验测量

采用振动弦黏度/密度计对碳酸二甲酯的黏度与密度进行了实验研究,测量的温度范围为283～353 K,压力范围为0.1～20 MPa.实验系统黏度和密度测量的不确定度分别为±2%和±0.2%.利用得到的实验数据,分别拟合了碳酸二甲酯黏度和密度的关联方程.黏度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.47%,最大绝对偏差为2.06%;密度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.04%,最大绝对偏差为0.14%.最后将实验数据与文献数据进行了比较.为碳酸二甲酯作为替代燃料等研究提供了基础数据.     

近临界区表面光散射法乙醇界面性质的实验研究

针对高温及近临界区流体界面性质测量难题,本文研究了表面光散射法在该温度区间流体表面张力和黏度的高精度测量方法。获取了饱和状态下乙醇在温度范围为303 K~T_c内的表面张力和黏度,并利用实验数据分别拟合了对应的van der Waals方程和含临界项的温度倒数多项式方程,在全温度范围内实验值与方程的偏差均在1.5%之内。同时分析了表面光散射法测量流体表面张力和黏度的测量扩展不确定度,当对比温度T_r=T/T_c0.9时,表面张力和黏度的测量不确定度分别为1%和2% (k=2);当对比温度0.90 T_r 0.99时,测量不确定度范围分别为1%~7%和2%~3%(k=2)。     

表面光散射法液体黏度和表面张力实验系统研制

基于气液界面表面波理论和表面光散射原理,本文研制了表面光散射液体黏度和表面张力实验系统,实验系统包括,实验光路、耐高压样品池控温系统和数据采集和处理系统组成。实验系统压力测试范围为0~10 MPa,温度测试范围为283~400 K,温度波动度小于±10 mK/10 h。采用光频外差的方法提取液体表面波信息,并通过数值求解表面波色散方程获得液体黏度和表面张力。利用参考物质甲苯检验了实验系统,本文获得的黏度值与参考方程的最大偏差为1.3%,平均偏差为0.52%;表面张力值与拟合值的最大偏差0.39%,平均偏差为0.23%。通过不确定度分析,本文搭建的系统测量黏度和表面张力的不确定度为别为2%和1%。     

两种短链醇与叔丁醇的互扩散系数

叔丁醇作为一种优良的助溶剂,被广泛应用于生物柴油的生产过程中。本文利用数字全息干涉法测量了乙醇、正丙醇与叔丁醇的互扩散系数,实验测量的质量分数范围为0.1到0.9(间隔0.1),温度范围为303.15K到323.15K。实验结果显示:对于本文所研究的体系,混合物的互扩散系数随着温度的升高而增大;在相同的温度条件下,混合物的互扩散系数与溶液的浓度近似呈正比例关系;在相同的温度和浓度条件下,乙醇与叔丁醇的互扩散系数大于正丙醇和叔丁醇的互扩散系数。本文还提出了一个可以精确回归实验数据的关联式。     

Li2O-2B2O3熔体的物性研究

系统测量了四硼酸锂(Li2O-2B2O3)熔体的密度ρ、表面张力γ随着温度的变化规律,实验结果表明在1100K到1500K范围内Li2O-2B2O3高温熔体的密度和表面张力随着温度的升高均线性减小.通过实验数据拟合得出熔体密度与温度关系为ρ(T)=2.574-4.89×10-4T,熔点处LiO-2B2O3熔体的密度为1.992g/cm3;熔体表面张力与温度关系的拟合公式为γ=262.8-4.59×10-2T.     

正丁醇+正庚烷二元系的音速和过量等熵压缩率

正丁醇是潜在的新一代主流替代燃料。音速、密度等热物性参数对于燃料的喷射、雾化、燃烧具有重大影响，但目前相关研究还较为缺乏。本文以正丁醇+正庚烷混合物代替含醇燃料，利用瑞利–布里渊散射法，测量了其在温度298.15～433.15K和压力0.1、5.0 MPa下的音速。结合文献密度数据计算了混合物的等熵压缩率κ_s和过量等熵压缩率κ_s^E。结果表明，混合物的音速随着正丁醇摩尔分数的增加而增加，而κ_s^E先增大后减小至负值，再增大。从分子间相互作用的角度进行了分析，并为该混合燃料的应用提供了参考建议。     

蓖麻油黏度与表面张力系数的关系研究

分别利用落球法和拉脱法测量了蓖麻油在不同温度下的黏度和表面张力系数;根据最速下降法,编制自动调参程序FIT,通过拟合实验测量数据,得到了描述蓖麻油黏度与表面张力系数关系的经验公式.     

R600a／矿物冷冻油混合物表面张力

本文利用新改进的表面张力实验系统对R600a／矿物冷冻油混合物的表面张力进行了实验研究,其中R600a的质量分数分别为O．95、0．90和0．85,温度范围为253．15-333．15K。实验结果表明,随着含油量的增加,R600a／矿物冷冻油的表面张力逐渐减小,矿物油的存在对纯质制冷剂的表面张力有比较明显的影响。     

甲醇与蓖麻油混合物运动粘度的实验研究

利用改型的乌别洛特毛细管粘度计,本文对243～353K温度范围内对质量配比为98.8:1.2的甲醇与蓖麻油混合物的运动粘度进行了实验研究,运动粘度测量结果的不确定度为1.06%,利用得到的实验数据拟合了甲醇 蓖麻油二元混合物的运动粘度方程.方程与实验数据最大偏差为3.31%,平均偏差为1.11%.     

基于Gay-Berne势能模型的粗粒化动力学模拟研究正丁醇的玻璃态相变

通过基于Gay-Berne势能模型的粗粒化动力学模拟,研究液态正丁醇体系的冷却过程. 采用密度泛函计算,拟合出适合正丁醇体系的GB势能参数. 体系的密度、平均势能等性质随温度的降低(由290 K降至50 K,间隔为10 K)发生特殊变化,即体系发生玻璃态相变,相变温度为T_g=120±10 K,与实验值110±1 K符合很好.     

R143a气相黏度的实验研究

采用振动盘黏度计对制冷剂R143a的气相黏度进行了实验研究,温度范围为299～338 K、压力范围为0.1～2.69MPa,黏度测量的不确定度为±2.0%.利用得到的实验数据,拟合了R143a的气相黏度方程,黏度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.20%,最大偏差为0.97%,可以满足工程应用.     

制冷剂及其混合物黏度的计算

本文在收集了制冷剂R11、R12、1%13、R22、R23、R32、R13B1、R113、R114、R123、R124、R125、R134a、R141b、R142b、R143a、R152a、R227ea、R236ea、R236fa、R245ca、R245fa、R1234yf、R1234ze及其二元和三元混合物黏度数据的基础上,结合自由体积理论和混合法则建立了一种可以计算制冷剂及其混合物黏度的推算模型。对于纯质制冷剂的黏度,模型预测值与实验值之间的相对偏差绝对平均值小于1.5%,最大相对偏差绝对值小于3.1%。对于制冷剂二元和三元混合物的黏度,模型预测值与实验值之间的相对偏差绝对平均值小于3.6%,最大相对偏差绝对值小于7.5%。     

微流控系统表面张力和黏度在线测量

微流控系统中界面流体界面张力和黏性作用力对传热、压降以及临界热流密度(CHF)起主导作用,由于流体物性在两相流系统中对环境参数非常敏感,因此对微流控系统界面张力和黏度的在线测量非常重要。本文提出了表面张力和黏度快速在线测量的新方法.该方法基于Taylor流在微通道中的流体动力学,通过液膜厚度的测量及其与流体物性间的理论关系式,对冷却工质FC-72及乙醇和水液体混合物的的动态表面张力和黏度进行了计算,并与文献参考值和理论模型做了比较,证实该方法可以得到可靠的表面张力和黏度结果。该方法具有样品耗量小、动态及在线测量优点,实现了微通道两相流动和物性测量的结合。     

Fe/FeO/FeS混合物的Hugoniot线研究

 在50～210 GPa的压力范围内,用二级轻气炮和电探针技术对平均密度ρ₀＝(6.69±0.06) g/cm³的三组元Fe/FeO/FeS（质量分数分别为58.96%、35.83%、5.21%）混合物的Hugoniot线进行了实验测量,所得的Hugoniot参数为：C₀＝(3.97±0.07) km/s,λ＝1.58±0.03。该混合物Hugoniot线的实测结果与用体积可加性原理计算得到的相同组分混合物的Hugoniot线的符合性很好;根据实验数据还计算了混合物的0 K等温压缩线,发现它与体积可加性原理对单质Fe、FeO和FeS的0 K等温压缩线的计算结果相一致,证明了实验结果的合理性与体积可加性原理的适用性,也表明了此混合物在冲击压缩过程中没有发生过可察觉的化学反应。研究结果亦为今后对外地核各种浓度比Fe-O-S体系候选组分高温高压物态方程及物性的进一步研究奠定了基础。