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高相对分子质量聚乙二醇具有柔顺性好、极性大、力学性能优良、与硝酸甘油酯互溶性好等优点,是一种理想的高能固体火箭推进剂粘合剂。以对苯二甲酰氯为扩链剂,在DMF和石油醚混合液中将聚乙二醇6000(PEG6000)扩链成PEG12000,系统考察了温度、时间、PEG6000与对苯二甲酰氯的摩尔比和浓度比对反应的影响。结果表明,当反应温度为50℃,PEG6000与对苯二甲酰氯的摩尔比为1∶1.5,摩尔浓度比为1.1∶1,反应时间为7 h时为最佳反应条件。同时,通过调节DMF和石油醚的体积比,实现了PEG12000的自沉降扩链合成,产率为47%。综上所述,该方法可实现对低相对分子质量PEG的扩链聚合与原位沉降,最终合成出相对分子质量可控、分布窄的高相对分子质量PEG,可为高能固体推进剂提供一种双官能度且相对分子质量高的PEG粘合剂。
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PEG12000 PEG6000 对苯二甲酰氯 扩链 自沉降
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GB/T 7714 | 岳慧娟 , 高国新 , 郑元锁 . 自沉淀法合成高相对分子质量聚乙二醇 [J]. | 固体火箭技术 , 2020 , 43 (2) : 161-167 . |
MLA | 岳慧娟 等. "自沉淀法合成高相对分子质量聚乙二醇" . | 固体火箭技术 43 . 2 (2020) : 161-167 . |
APA | 岳慧娟 , 高国新 , 郑元锁 . 自沉淀法合成高相对分子质量聚乙二醇 . | 固体火箭技术 , 2020 , 43 (2) , 161-167 . |
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Abstract :
本发明提供一种蒸汽压缩循环系统的冷冻机油组合物及其设计方法,解决现有蒸汽压缩循环系统存在系统可靠性较低、能效较低的问题。该设计方法中,设置油池过热度大于13℃,且在系统运行的温度范围内,配置润滑油与运行工质的比例,使得润滑油与运行工质存在部分互溶现象,且满足:①在系统运行温度范围内的任一温度下,富工质层分层线处于1%以上、富润滑油层分层线处于40%‑75%之间;②润滑油为部分互溶润滑油,粘度等级为ISO35‑ISO55;③随着润滑油粘度等级的提高,富润滑油分层线左移且互溶性等级降低。本发明方法保证了压缩机各摩擦副的油膜厚度,避免润滑油在系统中堆积产生壅塞流动,保障系统回油,最终实现循环系统的高能效和高可靠性。
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GB/T 7714 | 吴建华 , 李澳特 , 李佳宸 et al. 蒸汽压缩循环系统的冷冻机油组合物及其设计方法 : CN202011203657.X[P]. | 2020-11-02 . |
MLA | 吴建华 et al. "蒸汽压缩循环系统的冷冻机油组合物及其设计方法" : CN202011203657.X. | 2020-11-02 . |
APA | 吴建华 , 李澳特 , 李佳宸 , 雷博雯 . 蒸汽压缩循环系统的冷冻机油组合物及其设计方法 : CN202011203657.X. | 2020-11-02 . |
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Abstract :
高相对分子质量聚乙二醇具有柔顺性好、极性大、力学性能优良、与硝酸甘油酯互溶性好等优点,是一种理想的高能固体火箭推进剂粘合剂。以对苯二甲酰氯为扩链剂,在DMF和石油醚混合液中将聚乙二醇6000(PEG6000)扩链成PEG12000,系统考察了温度、时间、PEG6000与对苯二甲酰氯的摩尔比和浓度比对反应的影响。结果表明,当反应温度为50℃,PEG6000与对苯二甲酰氯的摩尔比为1∶1.5,摩尔浓度比为1.1∶1,反应时间为7 h时为最佳反应条件。同时,通过调节DMF和石油醚的体积比,实现了PEG12000的自沉降扩链合成,产率为47%。综上所述,该方法可实现对低相对分子质量PEG的扩链聚合与原...
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PEG12000 PEG6000 对苯二甲酰氯 扩链 自沉降
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GB/T 7714 | 岳慧娟 , 高国新 , 郑元锁 . 自沉淀法合成高相对分子质量聚乙二醇 [J]. | 固体火箭技术 , 2020 , 43 (02) : 161-167 . |
MLA | 岳慧娟 et al. "自沉淀法合成高相对分子质量聚乙二醇" . | 固体火箭技术 43 . 02 (2020) : 161-167 . |
APA | 岳慧娟 , 高国新 , 郑元锁 . 自沉淀法合成高相对分子质量聚乙二醇 . | 固体火箭技术 , 2020 , 43 (02) , 161-167 . |
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Abstract :
天然工质R290是现今备受关注的房间空调器替代工质之一,但其润滑油的选择尚未统一.应用于R22的矿物油与R290有良好的互溶性,但选用矿物油作为R290压缩机润滑油时,油池中溶解的制冷剂过多,导致润滑油工作黏度不足,并增加系统所需充注量,因此需要更大的粘度等级.PAG合成油与R290部分互溶,其互溶程度可以通过改变PAG的分子结构调整.目前,部分R290房间空调器选用了互溶性较差的PAG油.本文针对R290房间空调器的润滑油选择问题,对以往工质替代过程(HFC替代R12、R22,R32替代R410A)中有关制冷剂/润滑油较差的互溶性对空调器性能影响的研究进行了综述,并对R290系统应用互溶性较差的润滑油进行了评价.
Keyword :
R290 房间空调器 互溶性 润滑油
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GB/T 7714 | 陈锐 , 雷博雯 , 陈振华 et al. 与工质互溶性较差的润滑油对制冷系统 影响的研究综述 [J]. | 流体机械 , 2019 , 47 (10) : 64-70 . |
MLA | 陈锐 et al. "与工质互溶性较差的润滑油对制冷系统 影响的研究综述" . | 流体机械 47 . 10 (2019) : 64-70 . |
APA | 陈锐 , 雷博雯 , 陈振华 , 李金波 , 吴建华 . 与工质互溶性较差的润滑油对制冷系统 影响的研究综述 . | 流体机械 , 2019 , 47 (10) , 64-70 . |
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Abstract :
固体推进剂作为各种导弹武器和空间飞行器用固体火箭发动机的动力源,是一种由氧化剂、燃料、粘合剂和其他添加剂经特殊工艺混合固化形成的含能复合材料。其中粘合剂在固体推进体系中起着至关重要的作用,其物理性能对固体推进剂的制造工艺、力学特性以及能量水平具有重要影响。研发具有良好粘接能力和机械性能的高性能粘合剂,是提升固体推进剂体系综合性能的重要保证。聚乙二醇(PEG)分子链上含有大量醚键,具有极性大、柔性好、力学性能优良,与硝酸甘油酯互溶性良好的优点,是一种理想的高性能火箭发动机固体推进剂的粘合剂。 首先,本文对凝胶渗透色谱法(GPC)、羟值测定法、乌氏粘度法表征聚乙二醇分子量的方法进行了优化,将三种方法表征的聚乙二醇的分子量与标称分子量的关系式进行线性模拟,模拟关系斜率分别为1.00676、1.02520、1.10792,表明三种方法表征的分子量与标称分子量有所区别。其中凝胶渗透色谱法表征的分子量要比标称分子量大10%,羟值测定法和乌氏粘度法基本一致。并且通过GPC、羟值测定法和乌氏粘度法表征了聚乙二醇的分子量,推导出聚乙二醇的官能度的表征方法。 其次,根据反应条件和沸点选择DMF作为溶剂。为了实现沉淀扩链聚合得到高分子量的聚乙二醇,用无水DMF和石油醚作为混合溶剂体系。以对苯二甲酰氯为扩链剂,6.00 mL无水DMF溶剂和30.00 mL石油醚混合液为溶剂,控制PEG6000与TPC摩尔比为1:1.5,摩尔浓度比为1.1:1,在50 oC反应7 h后原位沉降得到高分子量PEG12000,产物收率达到47wt%;然后通过凝胶渗透色谱法、羟值测定法和乌氏粘度法表征产物分子量分别为12900 g·mol-1、12600 g·mol-1和12588 g·mol-1,分子量分布为1.12,官能度为2。采用红外光谱仪和核磁共振仪表征,表明PEG6000与对苯二甲酰氯发生了反应,生成物的结构符合理论产物结构。 最后,采用差示扫描量热仪测定合成分子量为12900 g·mol-1的聚乙二醇的熔融温度Tm为63.4 oC;将合成物与甲苯二异氰酸酯、丙烯酸羟乙酯交联成膜,其拉伸强度为8.22 MPa,断裂伸长率达452.29%,是同等成膜条件下商品PEG11000的断裂伸长率的两倍。
Keyword :
PEG12000 PEG6000 对苯二甲酰氯 自沉降
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GB/T 7714 | 岳慧娟 . 自沉淀法扩链合成高分子量聚乙二醇 [D]. , . |
MLA | 岳慧娟 . "自沉淀法扩链合成高分子量聚乙二醇" . , . |
APA | 岳慧娟 . 自沉淀法扩链合成高分子量聚乙二醇 . , . |
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Abstract :
随着人们环保意识的提升,传统制冷剂带来的环境问题亟待解决,替代制冷剂丙烷(R290)因其优良的热力性质与环保特性受到人们的广泛关注。在实际应用的制冷剂系统中,制冷剂不可避免的会溶解于润滑油中,研究R290与润滑油的溶解度为选择合适的润滑油提供了重要的参考价值,制冷剂与润滑油混合物热力学性质的研究对制冷系统性能的改善具有重要意义。本文的主要目的是通过实验测量R290与润滑油的溶解度,依据实验数据选取合适的模型对R290与润滑油混合物的热力学性质进行计算并分析。主要工作如下: 1.实验测量了R290与四种润滑油POE RL-32H、POE RL-68H、3GS以及4GS的溶解度,实验的温度范围为253.15 K~343.15 K,实验的压力范围是0.045 MPa~2.099 MPa,利用NRTL方程对实验数据进行了关联拟合,同时对比了R290在不同类型润滑油中的溶解度大小,发现R290在四种润滑油中的溶解度由大到小为:4GS>3GS>RL-68H>RL-32H,表明制冷剂R290与矿物润滑油的互溶性优于其与POE类润滑油的互溶性。 2.以实验测得的溶解度数据为基础,建立模型对R290与四种润滑油混合物的热力学性质进行了计算与分析,绘制了制冷剂与润滑油混合物的压焓图、焓变比图以及制冷剂残留图,进一步分析了润滑油种类、过热度以及系统中润滑油循环率对系统性能的影响。研究结果表明,制冷剂与润滑油混合物的热力学性质与纯制冷剂有着较大的差异,过热度的增大可以明显提升制冷系统的性能,润滑油循环率的增大会对制冷系统产生负面影响。 3.研究了纳米颗粒的添加对制冷剂与润滑油溶解度的影响,选取TiO2、Al2O3以及Fe2O3三种纳米颗粒按照不同的质量分数与3GS润滑油配制成九种纳米润滑油,通过实验研究了R290在九种纳米润滑油中的溶解度并与之前的实验数据进行对比,结果发现纳米颗粒的添加并没有对R290在3GS润滑油中的溶解度产生明显的影响。
Keyword :
R290 纳米颗粒 热力学性质 溶解度 润滑油
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GB/T 7714 | 王东博 . 丙烷与润滑油的溶解度及其热力学性质研究 [D]. , . |
MLA | 王东博 . "丙烷与润滑油的溶解度及其热力学性质研究" . , . |
APA | 王东博 . 丙烷与润滑油的溶解度及其热力学性质研究 . , . |
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Abstract :
在节能和环保的双重压力下,环保制冷剂的替代应用,除了要求制冷剂本身具有优良的热工性能、环保性、安全性和经济性等,还要与润滑油具有良好互溶性。制冷剂与润滑油的互溶性直接影响压缩机的回油能力;在保证互溶的条件下,制冷剂在润滑油中的溶解度会改变润滑油的工作黏度以及抗摩、减磨性能等,进而影响压缩机的性能和寿命。制冷剂在润滑油中的溶解度也是混合物重要的相平衡性质,是评价制冷系统性能和机组设计的重要参数。因此,开展环保制冷剂在润滑油中的溶解度研究可为制冷系统优化设计提供准确和合理的制冷剂/润滑油基础物性数据,也为环保制冷剂在制冷系统中润滑油的匹配选取提供理论依据。 R32和R1234yf是两种兼顾环保、安全稳定和热工性能优异的制冷剂,鉴于目前国际上针对R32和R1234yf在润滑油中的溶解度研究还较少且范围有限,亟待开展相关研究工作。本文工作选取了POE、PVE和PAG三种典型的基础油,对比研究了R32和R1234yf在三种基础油中的溶解度特性,为润滑油的合成、调配和制冷系统的优化设计提供参考依据。本文所取得的主要成果有: 1)基于等体积饱和法搭建了气液溶解度实验台,主要包括实验本体、温度测量系统、压力测量系统、磁力搅拌系统和恒温系统。实验系统温度测量范围为243-363 K,压力测量范围为0-5 MPa。经误差传递理论分析,当包含因子k为2时,压力测量范围为0-0.1 MPa和0.1-5 MPa时,实验系统的扩展相对不确定度分别为3.7%和2.8%。采用CO2在水中(温度范围为273-293 K,压力范围为0-0.1 MPa)和CO2在正癸烷中(温度为344 K,压力范围为0.1-4.6 MPa)的溶解度实验对系统的可靠性进行了检验,实验结果与文献值的偏差均在实验系统的不确定度内。实验测量了CO2、O2和N2在乙二醇水溶液中的溶解度,温度范围为243-293 K,压力范围为0-0.1 MPa,实验结果表明,在低于大气压条件下CO2在乙二醇水溶液中的溶解度最大,O2次之,N2最小。采用经验多项式和K-K方程对溶解度实验数据进行了拟合关联,可用于工程计算,也进一步验证了实验系统的可靠性。 2)利用振动管密度计和基于国家标准黏度法,测量了POE、PVE和PAG基础油的密度和平均相对分子质量,为后面的溶解度实验提供基本数据。利用搭建的气液溶解度实验系统,实验测量了R32和R1234yf在POE、PVE和PAG基础油中的溶解度,温度范围为273-353 K,压力范围为0-4.5 MPa和0-1.6 MPa,共计获得185个数据点,其中R32在PVE和PAG基础油中的溶解度数据及其R1234yf在PVE基础油中的溶解度数据还未见公开的数据报道,有效地扩展了气液溶解度实验数据范围。实验结果表明在相同的温度、压力条件下,R32在三种基础油中的溶解度大小关系为:PAG> PVE> POE;R1234yf在PAG基础油中的溶解度略大,在POE和PVE基础油中的溶解度基本相当。 3)采用PR状态方程结合五种活度系数模型对R32和R1234yf在三种基础油中的溶解度实验数据进行了关联计算和对比分析。对于R32+POE体系,实验结果和模型计算值的相对偏差基本上都在4%以内,对于R32+PVE和R32+PAG体系,实验结果和模型计算值的相对偏差在3%以内。R1234yf与三种基础油体系,实验结果和模型计算值的相对偏差基本上都在4%以内。五种活度系数模型对比表明,Wilson模型的精度最高,可优先用于R32和R1234yf在基础油中溶解度分析的理论预测。利用模型计算了在相同温度、压力区间内,R32和R1234yf在三种基础油中的溶解度和溶解度变化率,结果表明:POE基础油中的溶解度较低,溶解度变化率最小,可作为R32和R1234yf制冷剂优先选择的基础润滑油。 4)利用高压振动管密度计测量了R32/R1234ze(E)混合物的液相密度,温度范围为283-363 K,压力范围为0.1-100 MPa,组分为x = 0.1742, 0.4729, 0.6651, 0.8295, 0.9448和1.00,共计获得了540个数据点,有效地扩展了制冷剂混合物的实验密度数据范围。将本文xR32+(1-x)R1234ze(E)混合物的密度实验数据进行了新Tait方程拟合,实验值和拟合值的最大偏差为0.52%。基于混合物的密度和纯质的密度计算了过余摩尔体积,并利用Redlich-Kister方程对其进行了拟合关联。
Keyword :
R1234yf R32 溶解度 润滑油
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GB/T 7714 | 贾涛 . R32和R1234yf在典型基础油中的溶解度研究 [D]. , . |
MLA | 贾涛 . "R32和R1234yf在典型基础油中的溶解度研究" . , . |
APA | 贾涛 . R32和R1234yf在典型基础油中的溶解度研究 . , . |
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Abstract :
近年来,随着我国汽车工业的快速发展,汽车保有量逐年增加,导致化石燃料的消耗量日益增多,同时也造成了越来越严重的环境污染,面对日益严峻的能源供需矛盾和日益严格的排放法规,寻找清洁可再生能源成为当前发动机研究的热点研究方向。生物柴油作为一种可再生的柴油替代燃料,由于其本身具有的环境友好和可再生性等优点,在世界范围内得到广泛研究。在我国,以大豆、棉籽、地沟油等为生产原料的生物柴油得到广泛的推广。生物柴油基本不含硫和芳烃,十六烷值高,使用生物柴油可以有效降低碳烟排放,但从物性上来说,由于生物柴油的粘度大于柴油,低温流动性差,温度较低时使用有可能造成雾化不良、喷嘴堵塞等,必须加入添加剂或者采取其他保温措施。为了解决这一问题,许多研究将生物柴油与其它小分子醇类燃料如甲醇、乙醇等掺混使用,但是甲醇、乙醇的热值和十六烷值较低,较高掺混比时与生物柴油的互溶性差,而正丁醇相较于乙醇具有更长的碳链,热值更高,并且可以在不添加助溶剂的情况下与生物柴油很好地互溶,可作为较好的生物柴油添加剂。目前,生物柴油掺混正丁醇燃料在发动机上的研究比较广泛,但是关于其喷雾特性的研究较少。为此,本文搭建了纳秒级激光观测平台,利用高压共轨喷射系统研究了生物柴油和柴油掺混正丁醇混合燃料的喷雾特性;为进一步研究燃料物性对喷雾发展的影响,本文随后开展了不同燃油温度对柴油喷雾特性影响的研究;最后,本文还利用FIRE软件建立了喷雾模型,通过与实验结果的比较,对模型进行了修正。本文获得的主要创新性成果有: (1)利用传统的纹影法研究了生物柴油和柴油掺混正丁醇的喷雾宏观特性。发现正丁醇作为添加剂对柴油的影响远小于对生物柴油的影响,这是由于正丁醇的粘度和表面张力更接近柴油,说明燃料的物理性质对喷雾的形成及发展影响较大。结果表明,掺混正丁醇使混合燃料喷雾贯穿距离缩短,平均喷雾锥角增大,有利于促进燃料的雾化。 (2)搭建了纳秒级激光观测平台,研究了生物柴油和柴油掺混正丁醇燃料喷雾的液滴数量和粒径分布特性。选择喷雾外缘进行喷雾微观测量,在所测的视窗范围内,发现掺混正丁醇会导致混合燃料喷雾中包含的大粒径液滴数量减小,小粒径液滴数量增多,液滴数量概率分布曲线峰值对应的粒径减小。在相同的轴向位置,靠近喷雾中轴线的位置,液滴粒径较小,数量较多,而靠近喷雾场边缘,液滴粒径较大,数量较少。 (3)为了进一步研究物性对喷雾发展的影响,我们对容弹进行改造,通过对喷嘴加热来研究不同燃油温度对柴油喷雾特性的影响。研究表明,燃油温度对喷雾贯穿距离影响较小,随着温度升高,喷雾锥角增大,有利于雾束与环境气体混合。同时,提高燃油温度,能显著增加燃料喷雾中小粒径液滴的数量,改善雾化质量。 (4)基于AVL FIRE软件建立喷雾模型,开展了燃料喷雾的数值模拟研究。与实验结果进行比较发现,喷雾模型的破碎子机理不够完善。因此,我们利用FIRE DVI接口与优化软件进行耦合计算,建立了新的连续液柱破碎模型来模拟喷雾初次破碎,同时修正了KH-RT模型。研究表明,模拟结果能够很好地预测实验结果。利用该模型我们进一步研究了实验不可开展的工况下燃料的喷雾特性,选取不同的正丁醇掺混比、喷射压力、环境压力、环境温度等因素对燃料喷雾发展过程进行了模拟计算,为更高参数发动机喷雾场设计提供参考。
Keyword :
柴油 喷雾 生物柴油 数值模拟 液滴分布 正丁醇
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GB/T 7714 | 莫隽 . 生物柴油和柴油掺混正丁醇喷雾特性的实验和数值模拟研究 [D]. , . |
MLA | 莫隽 . "生物柴油和柴油掺混正丁醇喷雾特性的实验和数值模拟研究" . , . |
APA | 莫隽 . 生物柴油和柴油掺混正丁醇喷雾特性的实验和数值模拟研究 . , . |
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Abstract :
石油是不可再生能源,2012年,我国汽车保有量约1亿辆,共消耗能量约2亿吨油当量,约占全年总石油消耗量的40%。在未来20年,我国的汽车保有量仍将呈快速发展趋势,因此,寻找内燃机清洁替代燃料,减少运输业对石油的依赖,对我国的能源安全具有重要意义。生物乙醇是目前使用最为广泛的内燃机清洁替代燃料之一,与乙醇相比,正丁醇热值更高、亲水性弱、与汽油互溶性好,是比乙醇更理想的内燃机替代燃料。近年来,制取生物丁醇的传统ABE发酵法得到了极大改进,提高了生物丁醇的转化效率,原料也由粮食作物拓展到玉米秸秆等不可食用木质纤维素原料,生产成本大大降低,从而提高了生物丁醇作为内燃机清洁替代燃料的可能性。火花点火发动机气缸内实际燃烧过程是预混湍流燃烧,认识湍流燃烧需要基于对层流燃烧有更深入的理解,层流预混燃烧研究也是发展湍流燃烧理论和相关数值计算的基础。考虑到在未来相当长一段时间内,清洁替代燃料都将以掺混的形式添加到汽油中,因此,本文的研究工作将围绕异辛烷/正丁醇二元燃料层流预混燃烧特性而展开,主要内容包括采用定容燃烧弹装置测量层流火焰速率,获得马克斯坦长度等表征火焰基本特性的参数;研究混合气火焰前锋面不稳定特性;发展二元燃料高温化学反应学机理;结合压力数据研究混合气爆炸特性。本文层流预混燃烧研究的实验部分是在西安交通大学定容燃烧弹装置上完成的,由国家自然科学基金资助。本文主要创新性结论如下: (1) 实验结果表明,随着正丁醇掺混比的增加,层流火焰速率增加。基于一步总反应假设推导出的层流火焰速率与燃料热物性参数之间的关系式表明,层流火焰速率主要由燃料输运参数、绝热火焰温度和总体反应活化能决定,研究发现,掺混正丁醇使得层流火焰速率增加是由总体反应活化能降低造成的。 (2) 马克斯坦数表征拉伸率对火焰传播速率的影响程度,基于一步总反应假设和渐进分析方法发展的火焰传播理论表明,马克斯坦数由热膨胀系数、有效路易斯数和一步总反应活化能决定。实验结果表明,存在临界当量比,?,当?????时,随着正丁醇掺混比增加,马克斯坦数减小,当????时,随着正丁醇掺混比增加,马克斯坦数增大,研究发现,这种非单调的变化趋势是由路易斯数和总反应活化能共同决定的。 (3) 基于已有的正丁醇和异辛烷高温化学反应机理,发展了异辛烷/正丁醇二元燃料的高温化学反应机理,该机理较好地预测了已有的JSR零维均质反应器测得的中间物种摩尔分数和基于一维层流预混火焰测得的层流火焰速率数据。基于该机理分别对异辛烷和正丁醇燃料分子的消耗过程进行了整体反应路径分析,发现异辛烷的强链分支结构使得火焰中存在大量iC4H8、C3H6和CH3等不活跃的中间产物和自由基,它们参与的反应对层流火焰速率起主要抑制作用,随着正丁醇掺混比的增加,这些不活跃的中间产物和自由基的浓度下降,而C2H4、C2H3等对火焰速率起重要促进作用的中间物种和中间基浓度上升。另外,研究还发现,掺混对异辛烷和正丁醇各自的总体反应路径影响很小,相互影响仅存在于小分子中间基和自由基参与的反应。 (4) 实验表明,随着正丁醇掺混比增加,浓混合气的火焰前锋面不稳定性减弱。基于火焰不稳定性理论,从理论上预测了掺混正丁醇对火焰前锋面不稳定性的影响规律。理论计算表明,在火焰面内热质扩散不平衡性和火焰总体反应活性的共同作用下,掺混正丁醇后稀混合气火焰前锋面不稳定增强,而浓混合气火焰前锋面不稳定性减弱。 (5) 基于火焰传播过程中测得的定容燃烧弹压力数据,分析了异辛烷/正丁醇二元燃料爆炸特性。实验结果表明,掺混正丁醇对爆炸压力基本无影响,爆炸时间缩短,最大压力升高率和爆炸强度增加;高压浓混合压力曲线在最高压力值附近发生振荡,压力振荡使得爆炸时间大大缩短,最大压力升高率急剧上升,随着正丁醇掺混比增加,压力振荡现象减弱,最大压力升高率降低,爆炸强度减弱。
Keyword :
层流预混燃烧 掺混 高温化学反应动力学 基础燃烧 正丁醇
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GB/T 7714 | 章心怡 . 异辛烷/正丁醇二元燃料层流预混燃烧研究 [D]. , . |
MLA | 章心怡 . "异辛烷/正丁醇二元燃料层流预混燃烧研究" . , . |
APA | 章心怡 . 异辛烷/正丁醇二元燃料层流预混燃烧研究 . , . |
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Abstract :
臭氧层破坏和温室效应已引起全球的广泛关注。为了应对环境保护的挑战,国际上逐渐形成两条替代制冷剂的技术路线:一条是支持开发人工合成工质,包括研发纯组分的制冷工质(R1234yf、R1234ze(E))以及二元或三元混合物等;另一条是主张采用天然工质,如碳氢化合物(R290、R600、R600a等)、CO2、NH3等自然工质。替代制冷剂的溶油性是影响制冷系统效率和可靠性的关键性因素,而润滑油的性能主要取决于其组分基础油的性质,因此研究替代制冷剂与润滑油组分基础油的互溶性及溶解度是不可或缺的环节。然而,对于替代制冷剂与组分基础油在这方面的研究还仍处于空白阶段。 本文的主要目的是研究POE类组分基础油的不同结构对替代制冷剂溶解度大小的影响,为进一步合成或配制合理的润滑油提供一定的依据;同时为替代制冷剂与基础油的进一步应用提供精度合理的相平衡计算方程。本文的主要工作如下: 1. 基于静态法搭建了一套测量制冷剂在润滑油中的气体溶解度实验台;利用该实验系统测量了二氧化碳在PEC6基础油的溶解度,其测量结果与文献中的实验数据对比表明本实验系统具有较高的精确度。综合考虑各种因素,评估得到该实验系统的温度、压力和气体溶解度的不确定分别为±0.03 K、±2.0 kPa和3.0 %。 2. 利用搭建的气体溶解度实验台测量了温度范围为283.15~353.15 K、压力范围为0.05~2.1 MPa的氢氟烯类制冷剂(R1234yf和R1234ze(E))、醚类制冷剂(DME)和天然制冷剂(R600a)分别在PEC4、PEC5、PEC6、PEC7、PEC8和PEC9六种直链POE类组分基础油中的气体溶解度;并且测试了这些替代制冷剂分别与六种直链POE类组分基础油的互溶性。 3. 采用PR状态方程结合超额自由能HV、MHV1、MHV2、LCVM和HVOS混合规则及活度系数van Laar、Wilson和NRTL模型,共15种热力学模型对所测量的替代制冷剂(R1234yf、R1234ze(E)、DME、R600a)与POE类组分基础油的气液相平衡数据分别进行关联计算,并进行偏差分析,以便找到最合适用来描述替代制冷剂与POE类组分基础油二元体系气液相平衡的热力学模型。 4. 根据过量超额自由能和气体亨利常数评估POE类组分基础油中碳原子的个数对替代制冷剂(R1234yf、R1234ze(E)、DME、R600a)溶解度大小的影响。经分析表明R1234yf、DME和R600a在POE类组分基础油中的溶解度随着基础油的碳原子个数的增加而增大。相反,R1234ze(E)在POE类组分基础油中的溶解度随着基础油的碳原子个数的增大而减小。同时对比了替代制冷剂(R1234ze(E)、R1234yf、DME和R600a)与传统HFCs制冷剂(R32、R125、R134a、R143a及R152a)分别在PEC9基础油中气体溶解度的大小。经分析表明气体溶解度最大的制冷剂为DME,最小的制冷剂为R143a。 5. 在全面系统调研和总结二甲醚和烷烃类流体pρT实验数据的基础上,对其实验数据进行分析评价,筛选比较可靠的实验数据,采用准牛顿优化算法,建立了二甲醚和烷烃类流体气相和液相密度的方程。与实验数据和其它已有的密度方程的分析比较,表明新密度方程结构型式较为简单,并具有合理的计算精度,为工程上提供了一种计算密度的可靠工具。 6. 根据对比态原理提出了一种新特性因子用来替代Teja方程中的偏心因子,修正后Teja方程在计算低温区和临界点附近的纯制冷物质饱和蒸气压的精度有着明显地提高,且结合相应的混合规则成功预测了混合制冷工质气液相平衡性质。
Keyword :
气体溶解度 润滑油 制冷剂
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GB/T 7714 | 孙艳军 . 新型制冷剂气体在润滑油中溶解度的实验和理论研究 [D]. , . |
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