За да изпълните лабораторна работа № 1
"Физико-химични свойства на горивата.
Определяне на вискозитета и плътността на горива "
Условия, определения и теоретична подготовка за работа
Chemmotology условно споделя свойства консумативи в три групи: физикохимични, функционални и екологични.
За да включва физикохимични свойства на горива и смазочни материали (TIS), определени в лабораторни условия, плътността, вискозитет, топлина на изгаряне, както и много други. Чрез експлоатационни качества TIS се проявяват директно в двигателя по време на работа (или по-продължително съхранение в условия на съхранение), например, детонационни свойства на горивата, склонност да образуват депозити, противоизносни и антикорозионни свойства. За да се включат екологични свойства, влияещи върху околната среда, като например продукти, произведени от замърсяване на въздуха по време на работа на двигателя, пожар и експлозия безопасност и т.н.
За да се характеризира продуктите от гледна точка на качеството се използват като TIS индивидуални свойства, както и комбинации от тях: на октановото число на горивата и точката на застиване на течни горива, пепелно съдържание, киселинност, както и много други. Качество TIS оценява лаборатория (физикохимични) и специфични методи. Основното предимство на лабораторните тестови методи е, че те могат да бъдат използвани за извършване на диференциално измерване на специфични свойства на TIS. Въпреки това, лабораторни методи не дават пълна представа за TIS при експлоатация на двигателите, тъй като промяна в един от имотите е промяна в другата.
За допускане до производството и използването на новоразработените TIS проведени тестове за приемане. Предпоставка е измерването на техните физико-химични параметри (Физикохимични Проблеми) TIS използване на лабораторни методи. Необходимо е да се установи съответствието с техническите характеристики, TIS на нормативната и техническа документация, технически спецификации и други изисквания. Следва да се има предвид, че някои от физични и химични проблеми обикновено са включени в цялостна изпълнението на горива и масла. Например, съставът на горивната смес, фиността пулверизиране и пълнотата на изпарения на гориво, когато се прилага в системата за smeseobrazuyuschuyu двигател засяга физикохимичните свойства гориво: плътност, вискозитет, повърхностното напрежение, парно налягане, латентна топлина на изпарение, фракционна състав и някои други.
В допълнение, познаване на физични и химични проблеми на горива, масла и други консумативи трябва да се знае по време на изчисленията на топлотехнически, както на двигателите и техните компоненти.
Вискозитет описва триенето генерирана между молекулите на течността се движи под въздействието на външни сили, така че има значителен ефект върху притока на гориво през дозиращия отвор.
Индексът на вискозитет може да се изрази в един динамичен и кинематичен вискозитет единици. В SI има динамичен вискозитет измерение Pa х S, или повече upotrebimo, х millipascal втората (тРа х сек). Кинематичен вискозитет е измерение m2 / S, но също така е много голямо количество, така че често се използват по-малки - 1 mm2 / с, равни на 1 CST.
Традиционна единица на кинематичен вискозитет е Stokes (Cm) или една стотна част - сантистокса (CST), който е 1 mm2 / сек.
Между динамичен и кинематичен вискозитет има връзка:
т = NT х ρt. (1)
където т - динамичен вискозитет при температура Т;
NT - кинематичен вискозитет при температура Т;
ρt - течност плътност при температура т.
Има различни методи за определяне на вискозитета на нефта. Най-често срещаният метод за определяне на горива на вискозитета и други течности мелодичен стил на базата на измерване на времето на изтичане на строго определени обем в инструмент наречен вискозиметър.
където - константа на вискозиметър; TT - време на изтичане.
вискозитет масло зависи силно от температурата, която се определя от вискозитета температура характеристика (ВТХ), която е най-положителни температури могат да бъдат изразени както следва:
където NT и N20 - гориво съответно кинематичен вискозитет при дадена температура и при 20 ° С, изразено в CST.
Колкото по-лек наклон ВТХ е по-добре вискозитет-температура свойства на горивото. ВТХ гориво зависи главно от фракционна състав: колкото повече е по-тежки, така че има по-голям наклон. Бензини съдържат високо вискозни въглеводороди имат задоволителни ВТХ и регулиране не се изисква. За дизелово гориво, особено тежък, и мазут, промяната на вискозитета е по-изразена, а температурата се понижава, тези горива са склонни да се втвърди вискозна.
Плътност обикновено означен като R420, където горната фигура показва температурата на продукта (нормален - 20 ° С), в долната част - стандартна температурата на водата по отношение на маслото се определя от плътността.
Плътност може да бъде определена хидрометър (neftedensimetrom) в съответствие с ГОСТ 3900-85, и по-специално Пикнометрични и хидростатични тегла.
Плътността на съвременната бензин е в диапазона от 720 ... 780 кг / м3, бензини с високо октаново число, са склонни да имат по-висока плътност поради повишено съдържание на тежки оксигенатите октанови добавки antiknock. стандартна плътност дизелово гориво е обикновено в диапазона от 810 ... 860 кг / м3 и има тенденция да се увеличи с претегляне фракционна състав.
плътност на гориво зависи от температурата, която е значително отражение в състава на сместа. Гориво Плътност r4t (кг / м3) при температура Т (° С) с достатъчна степен на точност може да се определи от стойността на плътност при нормална температура, като се използва следната зависимост:
където експресията в скоби е първата температура корекцията, която зависи от самата плътност.
По този начин, вискозитет гориво и намаляване на плътността с повишаване на температурата, вискозитетът се променя по-бързо от плътността. Съответно, вискозитетът е доминиращо влияние на теглото на горивото текат за единица време чрез системата за подаване на гориво доставя органи и поради състава на горивната смес.
В допълнение към тези показатели вискозитет и плътност често се използват в термични и хидродинамични изчисления като повърхностното напрежение, свиваемост, топлопроводимост и специфичен топлинен капацитет на горивото.
Повърхностното напрежение е еквивалентно на работата, която е необходимо да се молекулите за отделяне на течност обем в повърхностния слой на 1 cm2. Тя се изразява в Н / m или по-удобно, в милиНютона / m и се определя от специален капилярна устройство. Повърхностно напрежение на гориво зависи от нейната температура и плътност при точката на кипене това изчезва. За всяка напрежение въглеводородни горива повърхност в милиНютона / m може да бъде приблизително определена от емпирична връзка
От повърхностното напрежение зависи от степента на атомизация на гориво изтича от карбуратора или инжектор пулверизатор дюза. За бензин при 20 ° С и стойност на е 22 ... 24 милиНютона / т, т.е. около 3.5 пъти по-ниска от тази на вода (72.5 милиНютона / т), която насърчава добра пулверизация на гориво в системата на двигателя гориво. За дизелово гориво, тази стойност е в диапазона 27 ... 29 MN / m. Степента на атомизация на гориво, а също така се влияе от вискозитета си.
Вярно свиваемост фактор - относителна промяна в обема, когато налягането в 1 МРа - при различни налягания Р може да се намери от приблизително израз:
където ап - вярно коефициент на свиваемост [1 / МРа] при налягане Р [MPa].
В изчисленията на горивни системи обикновено се използва средният коефициент на свиваемост за желания работен обхват 0-P. определя като средната стойност на коефициента вярно в предварително определен интервал налягане.
въглеводородно гориво термичен коефициент проводимост се определя главно от неговата относителна състав и молекулна маса т т За отделните въглеводороди може да бъде определена от емпиричната формула .:
където l0 - гориво топлопроводимост при 0 ° С W / m х К.
За горива, като сложни смеси от въглеводороди, може да се използва различно съотношение:
Промени в термичната проводимост на течни горива с различна температура, определена с точност от 10% от израза:
където а = 0.0011 за температурния диапазон 0 ... 200 ° С
Специфична teploemkostspt. кДж / кг х К може да бъде изчислен с точност до 4% от формула
за въглеводородни горива с плътност в интервала от 720 ... 960 кг / м3.
Целта на работа - експериментално определяне на кинематичен вискозитет и плътност на бензин и дизелово гориво, както и на изчислената определянето на други физически величини, характеризиращи горивото.
Свързани статии