Fizikai-kémiai tulajdonságok tüzelőanyagok meghatározása viszkozitása és sűrűsége üzemanyag
Elvégzésére laboratóriumi munka № 1
„Fizikai-kémiai tulajdonságait az üzemanyagok.
Meghatározása viszkozitása és sűrűsége üzemanyagok "
Feltételek, meghatározások és elméleti háttér dolgozni
Chemmotology feltételesen osztja ingatlanok kellék három csoportba sorolhatók: fizikai, működési és környezeti.
Ahhoz, hogy tartalmazza fizikai-kémiai tulajdonságai üzemanyagok és kenőanyagok (TIS) meghatározva laboratóriumi körülmények között, a sűrűség, viszkozitás, égéshő, és még sokan mások. Működtetve tulajdonságok TiS nyilvánulnak közvetlenül a motor működése során (vagy a hosszú távú tárolás tárolási körülmények), például, detonációs tulajdonságai üzemanyagok, hajlandóság lerakódásokat alkotnak, kopásgátló és korróziógátló tulajdonságokat. Ahhoz, hogy a környezetvédelmi tulajdonságait befolyásoló környezet, mint a légszennyezés termékek a motor működése során, a tűz és robbanás biztonság stb
Ahhoz, hogy a termékek jellemzésére a minőség szempontjából alkalmazunk TiS egyedi tulajdonságokat, és azok kombinációi: a oktánszáma üzemanyagok és dermedéspontja fűtőolajok, hamutartalom, savasság, és még sokan mások. Minőség TiS becsült laboratóriumi (fiziko-kémiai) és specifikus módszerek. A fő előnye, hogy egy laboratóriumi vizsgálati módszerekkel szemben, hogy lehet használni, hogy végre eltérés mérése specifikus tulajdonságainak TiS. Azonban laboratóriumi módszerek nem adnak teljes képet a TIS tényleges működését motorok, mivel a változás egyik tulajdonságok változása a másik.
A felvételi a gyártását és felhasználását az újonnan kifejlesztett TiS végzett átvételi tesztek. Ennek előfeltétele a mérése fizikai-kémiai paraméterek (fizikai-kémiai problémák) TiS laboratóriumi módszerekkel. Meg kell megfelelnie teljesítmény TiS követelményeinek normatív és műszaki dokumentáció, műszaki leírások és más követelmények. Meg kell jegyezni, hogy bizonyos fizikai és kémiai problémák általában tartalmazza az átfogó teljesítmény üzemanyagok és olajok. Például, az összetétele a tüzelőanyag-keverék, a porlasztás finomságát és teljességét üzemanyag gőzök alkalmazása során azt a motor smeseobrazuyuschuyu rendszert befolyásolják a fizikai-kémiai üzemanyag tulajdonságok: sűrűség, viszkozitás, felületi feszültség, gőznyomás, latens párolgási hője, frakcionált összetétele és mások.
Ezen felül, a tudás a fizikai és kémiai problémák üzemanyagok, olajok és egyéb kellék kell tudni során hőtechnikai számítások, mind a motorok és alkatrészeik.
Viszkozitás leírja a súrlódás a molekulák közötti a folyékony mozgó hatása alatt a külső erők, így van egy jelentős hatása az a tüzelőanyag-áram az adagoló nyíláson.
Viszkozitás index kifejezhető egy dinamikus és a kinematikus viszkozitás egység. Az SI dinamikus viszkozitása dimenziót Pa × s, vagy több upotrebimo, × millipascal második (mPa × sec). Kinematikai viszkozitás dimenziója m2 / s, de ez is egy nagyon nagy mennyiségben, így gyakran egy kisebb - 1 mm2 / s, egyenlő 1 cSt.
Hagyományos egység kinematikus viszkozitás a Stokes (Cm) vagy századrészét - centistokes (cSt), amely 1 mm2 / s.
A dinamikus és a kinematikus viszkozitás van egy link:
MT = nt × ρt. (1)
ahol Mt - a dinamikus viszkozitás hőmérsékleten t;
NT - kinematikus viszkozitás T hőmérsékleten;
ρt - folyadék sűrűsége T hőmérsékleten.
Vannak különböző módszerek meghatározására olajviszkozitást. A leggyakoribb módszer viszkozitásának meghatározására, üzemanyagok és más folyadékok mézédes stílus alapján mérjük azt az időt lejárati szigorúan meghatározott mennyiség nevű eszközt a viszkoziméter.
ahol a - állandó a viszkoziméter; tt - lejárati idő.
Olaj viszkozitás nagymértékben függ a hőmérséklettől, hogy határozza meg a viszkozitás-hőmérséklet jellemző (BTX), amely a pozitív hőmérsékletek a következőképpen fejezhető ki:
ahol nt és N20 - üzemanyag rendre kinematikus viszkozitása adott hőmérsékleten, és 20 ° C-on, kifejezett cSt.
A szelíd lejtőn BTX jobb viszkozitás-hőmérséklet az üzemanyag. BTX tüzelőanyag elsősorban attól függ, a frakcionált összetétele: minél nehezebb,, így van egy nagyobb lejtőn. Benzinek tartalmaznak erősen viszkózus szénhidrogének kielégítő BTX és annak szabályozása nem igényelnek. Gázolaj, különösen nehéz, és a fűtőolaj, a viszkozitás változás még kifejezettebb, és a hőmérséklet csökken, ezek a fűtőolajok megszilárdulni viszkózus.
Sűrűség általában jelöli, az R420, ahol a felső ábra jelzi a hőmérséklet a termék (normál - 20 ° C), az alsó - a standard víz hőmérséklete tekintetében az olaj sűrűsége határozza meg.
Sűrűség lehet meghatározni sűrűségmérő (neftedensimetrom) GOST 3900-85, és különösen piknométer és a hidrosztatikus súlyok.
A sűrűsége a modern benzin a tartományban 720 ... 780 kg / m3, a magas oktánszámú benzinek, hajlamosak arra, hogy nagyobb sűrűségű miatt megnövekedett tartalma az oxigenátok nehezebb oktán kopogásgátló adalékanyagokat. szabvány dízel üzemanyag sűrűsége általában a tartományban 810 ... 860 kg / m3, és a tendencia, hogy növelje a súlyozási frakcionált összetétele.
Üzemanyag sűrűsége függ a hőmérséklettől, ami jelentősen tükröződik a keverék összetétele. Üzemanyag Sűrűség R4T (kg / m3) a T hőmérsékleten (° C) egy megfelelő pontossággal meg lehet határozni a sűrűség értékét normál hőmérsékleten segítségével az alábbi összefüggést:
ahol az expressziós zárójelben az első hőmérséklet-korrekciót, ami függ a sűrűsége is.
Így, az üzemanyag viszkozitása és sűrűsége csökken a hőmérséklet növekedésével, a viszkozitás változást gyorsabban, mint a sűrűség. Ennek megfelelően a viszkozitás meghatározó befolyást gyakorol a súlya áramló üzemanyag időegység alatt az üzemanyag-ellátó rendszer szállítja szerveket, így a készítmény a tüzelőanyag-keverék.
Amellett, hogy a viszkozitás és sűrűsége olyan mutatókat gyakran használják a termikus és a hidrodinamikai számítások például felületi feszültség, kompresszibilitási, hővezető és fajhője a tüzelőanyag.
A felületi feszültség megegyezik a munkát, amely szükséges ahhoz, hogy a molekulák felszabadulását folyadék térfogata a felületi réteg 1 cm2. Ez kifejezett H / m, vagy még célszerűbben, mN / m, és határozza meg egy speciális kapilláris eszközt. Felületi feszültség tüzelőanyag függ a hőmérséklet és a sűrűség a forráspont az eltűnik. Bármely szénhidrogén tüzelőanyagok felületi feszültség mN / m lehet közelítőleg meghatározható egy empirikus összefüggést
A felületi feszültség függ a finomsága porlasztása kiáramló üzemanyag a karburátor vagy injektor fúvóka. A benzin 20 ° C-s érték 22 ... 24 mN / m, azaz körülbelül 3,5-szer alacsonyabb, mint a vízé (72,5 mN / m), amely elősegíti a jó porlasztás üzemanyag a motor üzemanyag-ellátó rendszer. A dízel üzemanyag, ez az érték a tartományban 27 ... 29 mN / m. A mértéke porlasztás az üzemanyag és az is befolyásolja annak viszkozitását.
Igaz kompresszibilitási tényező - térfogatának relatív változása, ha a nyomás 1 MPa - különböző nyomásokon P megtalálható egy közelítő kifejezést:
Ahol az AP - igaz kompresszibilitási tényező [1 / MPa] nyomáson P [MPa].
A számítások a tüzelőanyag-rendszerek jellemzően az átlagos kompresszibilitási tényező a kívánt működési tartományban 0-P. meghatározása: az átlagos érték a true együttható egy előre meghatározott nyomás intervallumban.
szénhidrogén-üzemanyag hővezetési együttható határozza elsősorban annak frakcionált összetétele és moláris tömege t Az egyes szénhidrogének lehet meghatározni a tapasztalati képlete .:
ahol l0 - tüzelőanyag hővezető 0 ° C-W / m × K.
A tüzelőanyagok, mint például a szénhidrogének komplex elegyei is alkalmazhatók eltérő arány:
Változások a hővezető folyékony tüzelőanyagok változó hőmérsékleten határoztuk meg a pontossága legalább 10% a következő kifejezéssel:
ahol a = 0,0011 a hőmérséklet-tartomány 0 ... 200 ° C-on
Konkrét teploemkostspt. kJ / kg × K lehet kiszámítani pontossággal legfeljebb 4%, amelyet a képlet
szénhidrogén üzemanyagokhoz, amelynek sűrűsége a tartományban 720 ... 960 kg / m3.
A cél a munka - kísérleti meghatározása kinematikai viszkozitása és sűrűsége a benzin és a gázolaj, valamint a kiszámított meghatározása más fizikai mennyiségek jellemző üzemanyag.