无机物液体等压热容的关联

根据液体等压热容的定义,在修正的Rackett方程的基础上,导出了无机化合物液体等压热容的关联式。利用该模型计算了14种无机物102个数据点的液体等压热容,计算值与实验值的总平均相对偏差为3.21%,计算准确性优于文献方法;该方法适用于各种无机化合物在不同温度下液体等压热容的估算;方法简单方便,根据摩尔质量、临界温度、临界压力、标准沸点、标准熔点和偏心因子等易查取的物性数据,不需要理想气体等压热容数据就可以直接估算该无机物液体不同温度下的等压热容。     

真实气体等压热容的关联

根据热力学原理,在第二维里系数关系式、RK方程与SRK方程基础上导出了真实气体等压热容的关联式。利用这些关联式计算了包括极性气体的3种真实气体在不同压力和温度下的等压热容,并与文献上的实验数据进行了比较。计算结果表明:基于第二维里系数关系式的等压热容关联式简单方便,在p10MPa与对比体积Vr≥2的条件下,计算误差一般在3%以下;在不接近露点的条件下,基于SRK方程导出的关联式计算误差一般小于4%,基于RK方程导出的关联式对于非极性气体计算误差一般小于4%;本文关联式计算准确性优于剩余热容图法,为工程计算提供了一种便于计算机应用的计算方法。     

有机化合物液体等压热容的关联和预测

根据液体等压热容的定义,在Rackett方程的基础上,导出了有机化合物液体等压热容的关联式。利用该模型计算了46种有机物318个数据点的液体等压热容,计算值与实验值的总平均相对偏差为3.92%,计算准确性优于文献方法;该方法适用于各种有机化合物在不同温度下液体等压热容的预测;方法简单方便,利用被估算有机化合物的摩尔质量、临界温度、临界压力、标准沸点、标准熔点、临界压缩因子和偏心因子等易查取的物性数据,不需要物质理想气体等压热容数据就可以直接预测该液体物质在不同温度下的等压热容。     

高压肉豆蔻酸甲酯比定压热容的实验测量

采用流动型量热法实验系统测量了肉豆蔻酸甲酯的比定压热容,温度测量范围为323.20~393.26 K,压力测量范围为0.11~25.12 MPa。实验系统的温度和压力扩展不确定度分别为0.02 K和5 kPa,比定压热容的相对扩展不确定度为1.45%。基于实验数据,建立了一个可用于高压肉豆蔻酸甲酯比定压热容的计算关联式,其计算值与实验值的相对偏差绝对平均值为0.13%,最大偏差为0.38%。     

脉冲式平面热源法测量材料热导率和热扩散率的分析与实验

对于脉冲式平面热源法实验中的脉冲加热持续时间对测量的影响以及热参数计算公式中的f系数做了理论分析,建立了相应的实验装置并对一些常见材料进行实际测量,系统分析了热导率和热扩散率以及体积热容测试的不确定度。     

测量塑料薄膜氧气透过量的不确定度评定

根据JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》,分析了压差法和等压法测量82μm PET塑料薄膜氧气透过量的不确定度来源,建立了数学模型量化不确定度分量,计算了每种方法的不确定度。压差法中氧气透过量及扩展不确定度为(20.06±0.84)cm3/(m2·24 h·0.1 MPa)(k=2),等压法中氧气透过量及扩展不确定度为(20.74±0.20)cm3/(m2·24 h)(k=2)。在2种方法的不确定度评定中,压差法的不确定度较大,等压法的不确定度较小,两者不确定度都主要来源于测量重复性引入的不确定度。     

关于CFR F1/F2自动辛烷值机检测程序优化的研究

自动版CFR辛烷值测定仪采用自动数据采集等先进系统,为操作者带来了诸多便捷;然而该设备存在测试耗时长、耗费标准燃料多、测试成本高等缺点。该方案优化了ASTM-CFRF1/F2自动辛烷值机检测程序,通过实验验证,优化后测试结果符合实验方法重复性要求,绝对误差在±0.20之内、相对误差在±0.25%之内,且每组试样检测可节约标准燃料约800m L、检测时间约24min。该方案在不降低测试准确性的前提下,有效实现了简化操作和降本增效的目的。     

高精度深低温(80～180K)汽液相平衡实验装置研制

深低温区的汽液相平衡实验研究在化工和能源等各领域具有重要作用,其数据也是专业数据库热衷于搜集的对象。论文自行研制了一种用于测量深低温区汽液相平衡数据的高精度实验装置。实验装置主要由恒温系统与测量系统组成,即包括不锈钢平衡釜、控温温度测量系统、真空及配气系统等,恒温浴中的冷量由液氮提供。在恒温浴中,温度达到平衡后其波动小于±5 mK(30 min)1。温度测量采用四线制标准铂电阻温度计,其型号为WZPB-I,China,不确度为±1 mK(ITS),数据采用Keithley 2002多功能万用表进行采集,温度总的不确定度为±10 mK,压力采用压力传感器(型号:PMP4010,Drunk)进行测量,总的压力的不确定度为±330 Pa。此外以Visual BASIC为开发平台,为实验台设计并开发了一套集实时数据采集、自动控制、存盘记录和数据分析处理于一体的测控软件。通过实验装置初步测试,测试结果显示实验装置运行良好,实验数据与参考数据具有良好的一致性,可以满足实验要求,且所开发的软件方便实用,明显提高了实验测试的自动化水平,有力保障了混合工质相平衡实验工作的顺利进行。     

镁铝富燃料推进剂热值的均匀性和稳定性及不确定度分析

以成熟的镁铝富燃料推进剂配方为基础,通过改进推进剂的制备工艺制备了含镁铝富燃料推进剂.采用恒温式氧弹热量计测试了系统取样的含镁铝富燃料推进剂的热值;用方差和T检验法研究了镁铝富燃料推进剂热值的均匀性和稳定性,并对有关测试不确定度进行了分析.结果表明,含镁铝富燃料推进剂热值具有较好的均匀性和稳定性,扩展不确定度小于3.0(k＝2).     

一种比定容热容测量装置

比定容热容是基础状态方程建立和工程计算的基础热数据。基于绝热量热法研制了一种比定容热容测量装置,使用混合工质节流制冷机实现大温跨制冷并提供稳定的冷量;通过设置双层被动式控温防辐射屏并自主设计PID控温程序,在整个测量过程中样品容器与防辐射内屏的温差小于0.2 K,有效减小了辐射漏热;温度计内置于样品容器,减小了温度梯度,测温更加准确。通过测量异丁烷在279.10～323.68 K温区的压缩液体比定容热容对实验装置的可靠性进行验证。异丁烷的实验数据与文献数据具有较好的一致性,且与REFPROP 9.1的计算值对比最大绝对偏差为1.63%,平均绝对偏差为0.88%。     

亚临界和超临界压力下液态正癸烷比定压热容实验研究

为了准确测量液态正癸烷的比定压热容,采用流动型绝热量热法,搭建了一套适用于亚临界和超临界压力下的流体比定压热容测量系统。对温度为311~570 K、压力为0.12~6.02 MPa的正癸烷比定压热容进行测量,结果表明比定压热容随温度的升高而增加,但压力对正癸烷的比定压热容影响较小,并将实验值与文献值进行对比,结果表明两者的最大相对偏差在5.0%以内,平均相对偏差在1.39%以内。将实验值与Guseinov模型和Garg模型两种经验模型进行对比,并在两种经验模型的基础上,提出改进后的比定压热容模型。改进后的模型精度较高,其最大绝对偏差为1.32%,平均相对偏差为0.53%,可为其他碳氢燃料的比定压热容的推算提供基础和参考依据。     

高压天然气管道内颗粒物在线检测结果校正方法

采用在线检测装置对天然气管道内颗粒物进行了实验测定,该装置可在操作压力12 MPa下无需减压装置直接对高压天然气内的颗粒物浓度和粒径分布进行检测. 在6.3 MPa压力下,对国内某天然气站管道内颗粒物的特性进行了检测,分析了影响在线测量结果的因素,以离线测量数据为基准,提出了修正方法,对在线测量所得粉尘颗粒物的粒径分布和浓度进行了修正,在线检测所测粒径范围由0.65~9.5 mm修正为0.55~7.2 mm. 修正前在线测量浓度为4.04 mg/m3,离线测量浓度为2.76 mg/m3,二者偏差约为46%,修正后在线检测平均浓度约为2.83 mg/m3,与离线测量浓度的偏差小于5%.     

制冷剂比定压热容的推算理论研究

为了探索比定压热容具有良好精度的统一的理论预测模型,把比定压热容看成导出热力性质,采用余函数法,分别基于通用性好、精确度高的Peng-Robinson状态方程(P-R)和改进型的M-H方程(M-H81)推导了比定压热容的计算公式并编写了程序。对于M-H81方程,比定压热容数值的获得需基于最佳化的方程常数,在广泛的温度范围内算得了10种制冷剂的M-H81方程各常数。针对具体的制冷剂研究对象,利用该比定压热容的推算理论就可以进行推算和进一步的验证了。     

HEAT AND MASS TRANSFER IN THE ADSORBENT BED OF AN ADSORPTION HEAT PUMP

The heat and mass transfer equations governing an adsorbent bed in an adsorption heat pump and the mass balance equation for the adsorbent particles in the adsorbent bed were solved numerically to simulate the cycle of a basic adsorption heat pump, which includes isobaric adsorption, isosteric heating, isobaric desorption, and isosteric cooling processes. The finite difference method was used to solve the set of governing equations, which are highly nonlinear and coupled. The pressures of the evaporator and condenser were 2 and 20 kPa, respectively, and the regeneration temperature of the bed was 403 K. Changes in the temperature, adsorptive pressure, and adsorbate concentration in the adsorbent bed at different steps of the cycle were determined. The basic simulated cycle is presented in a Clausius-Clapeyron diagram, which illustrates the changes in average pressure and temperature of the adsorbent bed throughout the cycle. The results of the simulation indicated that the most time-consuming processes in the adsorption heat pump cycle were isobaric adsorption and isobaric desorption. The high thermal resistance of the bed slows down heat transfer, prolonging adsorption and desorption processes.     

Computer calculation of heat capacity of natural gases over a wide range of pressure and temperature

This paper presents a method whereby specific heats or heat capacities of natural gases, both sweet and sour, at elevated pressures and temperatures may be made suitable to modern day machine calculation. The method involves developing (1) a correlation for ideal isobaric heat capacity as a function of gas gravity and pseudo reduced temperature over the temperature range of 300 to 1500 K and (2) a mathematical equation for the isobaric heat capacity departure based on accepted thermodynamic principles applied to an equation of state that adequately describes the behavior of gases to which the Standing and Katz Z factor correlation applies. The heat capacity departure equation is applicable over the range of 0.2 ≤ P_r ≤ 15 and 1.05 ≤ T_r ≤ 3. The significance of the method presented here lies in its utility and adaptability to computer applications.     

Heat capacity of rocket propellant (RP-1 fuel) at high temperatures and high pressures

Isobaric heat capacity of rocket propellant (RP-1 fuel) has been measured with a vacuum adiabatic calorimeter immersed in a precision liquid thermostat. Measurements were made in the temperature range from 293 to 671 K and at pressures up to 60 MPa. The uncertainty of heat capacity, pressure, and temperature measurements were estimated to be 2-2.5%, 0.05%, and 15 mK, respectively. The measured values of heat capacity were compared with the values calculated from a surrogate mixture model (equation of state, EOS). The average absolute deviation (AAD) between the present data and the values calculated with EOS was 0.81%.     

高速运载器发电/制冷联合系统稳态性能

目前高速运载器的研究已成为国内外航空科学领域的热点问题,速度的提高导致传统的空气热沉已经不能单独作为环境控制系统的制冷工质,同时电子设备的剧增带来更多的热负荷和更大的电量消耗,因此发电量和制冷量成为制约高速运载器性能提高的两大难题。从最基本的空气压缩制冷循环出发,结合现有的燃油作为热沉的环境控制系统,提出一种新型的高速运载器发电制冷技术方案,并对其稳态性能做出详细的分析研究。该方案可以充分利用燃油作为热沉,在保证燃油不超过安全温度限时将机载热负荷有效传递给燃油,最后送入发动机燃烧,而且可以实现利用高温高压的空气作为动力驱动发电装置,满足高速运载器对于电能的需求。经过详细的理论计算和计算机建模仿真,得出的研究结果表明,在1.45 kg·s^-1、644℃和3.89 bar（绝压）的引气条件下,通过调整系统的各个部件参数,保证燃油最高温度不超过150℃时,系统的发电量可以达到200 kW;同时在100 kW热负荷条件下可以将舱室的温度控制在30℃左右,能够很好地满足高速运载器对于电能的需求和热负荷的控制。     

实验室耐硫变换催化剂高压活性评价方法

为研究耐硫变换催化剂在高压和高汽气比工况条件下的活性、稳定性评价方法，模拟工况建立了实验室活性评价装置。通过正交试验，确定活性评价条件，并对评价装置的稳定性和评价方法的适用性进行考察。结果表明，在催化剂装填量30 mL（原粒度）、CO体积分数48%、硫化空速750 h^-1、硫化压力为常压、硫化时H₂S浓度17 g·m^-3、活性测定空速3 000 h^-1、汽气比1.5、活性测定温度350 ℃和活性测定压力8.0 MPa条件下，装置的平行性＜1.0%、复现性＜2.0%；在此条件下，测得的催化剂活性和稳定性与催化剂工业应用结果存在较好的一致性。     

利用微扰理论推算实际气体的定容比热和定压比热

将统计热力学中的微扰理论应用于推算实际气体的定容比热和定压比热,并通过改进,提高了计算精度.从对部分普通气体和低碳烃类气体的定容比热和定压比热的计算来看,其计算结果与文献值符合良好.应用本文所提出的方法只需知道实际气体的几个参数,就能推算出其在给定状态下的定容比热和定压比热,因而具有较强的通用性和较好的实用价值.