双毛细管式碳氢化合物黏度测量方法研究

为了实现碳氢化合物高温高压条件下动力黏度的在线测量,提出了一种基于HagenPoiseuille定律的双毛细管式黏度测量方法,并研制了一套适用于液态碳氢化合物黏度测量的双毛细管黏度计,测量压力可达10MPa,测试温度为293.2~523.2K。该黏度计通过被测流体与参考流体在上下游两根毛细管中流动压降间的关系推算出被测流体的动力黏度,测量方法简便可靠,测量黏度的标准不确定度为1.1%~2.6%(置信因子k=2)。通过纯物质正庚烷、正辛烷以及正庚烷-正辛烷二元混合物动力黏度的测量,对双毛细管黏度计进行了检验,实验结果表明,黏度测量的最大相对误差控制在±2%以内,相对误差绝对平均值在0.72%以内。该黏度计的建成为进一步开展碳氢化合物及其混合物动力黏度的研究创造了条件。     

乙二醇单醚在超临界二氧化碳中溶解度的研究及关联

采用静态法测试了乙二醇单甲醚、乙二醇单丁醚在超临界二氧化碳中的溶解度,测试温度分别为313,323,333,343,353和363 K,压力为8.2～18.3 MPa;利用2种半经验公式Bartle和Chrastil对溶解度进行了计算和关联,结果表明:溶解度的实验值与理论值具有良好的一致性,其平均相对偏差范围分别为8.88%～16.72%和6.00%～7.84%;根据Kumar and Johnston理论,由溶解度数据计算不同温度下2种物质在超临界CO2中的偏摩尔体积V珔2.     

甲氧羰基乙酸己酯在超临界二氧化碳中溶解行为研究(英文)

设计合成了甲氧羰基乙酸己酯,确定了其结构,在压力为8.5¹8.6 MPa,温度为31318.6 MPa,温度为313³53 K测定了其在超临界CO2中的溶解度.并运用Bartle和Chrastil半经验模型对溶解度数据进行关联,由Kumar-Johnston理论计算其在超临界相中的偏摩尔体积.结果表明:甲氧羰基乙酸丁酯在8.5 MPa、313 K下溶解度高达2.62×10-3mol/L,与理论计算结果相关性良好,平均相对偏差分别为3.28%353 K测定了其在超临界CO2中的溶解度.并运用Bartle和Chrastil半经验模型对溶解度数据进行关联,由Kumar-Johnston理论计算其在超临界相中的偏摩尔体积.结果表明:甲氧羰基乙酸丁酯在8.5 MPa、313 K下溶解度高达2.62×10-3mol/L,与理论计算结果相关性良好,平均相对偏差分别为3.28%⁵8.65%和0.0068%58.65%和0.0068%²7.7%.在313,333,353 K温度下,其偏摩尔体积分别为-5708.79,-1665.36,-707.43 cm3/mol.     

甲氧酰基乙酸丁酯在超临界CO2中的溶解度和偏摩尔体积研究

设计合成了非氟亲CO2化合物甲氧酰基乙酸丁酯C8H14O4,利用1H、13C核磁共振和元素分析表征其结构,在不同温度（313,333,353 K）和压力（8.3～12.3 MPa）下测试了其在超临界CO2中的溶解度.并运用Chrastil半经验模型对溶解度数据进行关联,由Kumar-Johnston理论计算了其在超临界相中的偏摩尔体积.结果表明：甲氧酰基乙酸丁酯在8.3MPa、313K下溶解度高达3.73×10-3mol/L,与理论计算结果相关性良好,平均相对偏差为19.13%,在313,333,353K温度下,其偏摩尔体积分别为-6403.82,-626.70,-308.98 cm3/mol.     

超临界流体萃取在陶瓷脱脂技术中的应用

文中介绍了超临界流体萃取技术在材料科学方面的应用———超临界流体萃取脱脂的实验装置流程,详细地分析了实验条件对超临界流体萃取脱脂的影响。研究表明 ,在萃取压力30MPa、温度 331K萃取12 0min后脱脂率可达到75%;萃取温度338K,压力30MPa萃取120min后脱脂率可高达94.1%。该法克服了传统热脱脂方式易变形、开裂的缺陷,并且萃取效率高、操作时间短.     

半经验模型对分散橙25在超临界CO2中溶解度的拟合

为获得最佳的溶解度试验数据并得到溶解度与工艺测量条件之间的关系，探究分散染料在超临界CO₂流体中的溶解规律。在温度343.15～393.15 K、压力10～22 MPa的条件下，使用超临界流体试验装置测量分散橙25在超临界CO₂流体中的溶解度，并对染料的溶解性进行分析。利用Kumar-Johnston(K-J)、Sung-Shim(SS)和Mendez-Santiago-Teja(MST)等3种半经验模型对染料的溶解度进行拟合。结果表明：染料的溶解度随压力和温度的升高而增加；K-J、SS和MST模型的平均相对偏差分别为7.55%、8.20%和11.92%,其中K-J模型拟合下的试验值和计算值的相关性最高，关联效果优于其他两种半经验模型。     

高压振动弦黏度计实验系统的研制

为了获得准确的流体黏度数据,基于振动弦理论,研制了一套高压振动弦黏度测量实验系统.该系统具有精度高、稳定可靠、测量范围大等特点,测量温度范围为243～400K,压力范围为0～40MPa.利用标准物质甲苯对实验系统进行了标定和检验,黏度测量的不确定度为±2.0%.此外,利用制冷剂R134a对实验系统进行了检验,并将实验结果与文献值进行了比较.结果表明,实验系统准确可靠,可以用于流体黏度的高精度测量.     

航空煤油RP-3热裂解结焦流动换热特性实验研究

为了掌握超燃冲压发动机再生式热防护结构中结焦对传热的影响,在压力为3MPa,质量流量为0.5g·s~(-1),热流密度分别为325、365和374kW·m~(-2)的实验条件下,对Φ3mm×0.5mm的高温合金钢管内航空煤油RP-3热裂解结焦过程的流动和换热特性进行了研究,并比较了结焦前后管内对流换热特性的差异。结焦过程中试验件压降出现了突然降低的现象,随着结焦反应的进行,试验件外壁面温度在逐渐降低。分析得知:结焦是不稳定的过程,伴随着结焦产物的沉积与脱落,壁面温度越高结焦速率越快;结焦会在管道内壁形成多孔结构层,当近壁处流体温度接近或高于拟临界温度时,多孔层将会使超临界"拟沸腾"换热得到强化,然而当近壁处流体温度低于"拟沸腾"所需温度时,结焦层的热阻效应使传热发生恶化。     

硅氧烷增稠CO_2压裂液高压流变性

压裂过程中CO_2压裂液的相态和流变特性复杂多变,CO_2压裂液的高压流变性是压裂设计的基础。制备一种硅氧烷类增稠剂,测试其增稠性能,并通过改变增稠剂质量分数、温度、压力研究增稠后的CO_2压裂液在毛细管内流动的流变特性。结果表明:8～16 MPa条件下,硅氧烷增稠CO_2压裂液表现为典型的幂律流体特性;温度和压力对硅氧烷增稠的CO_2流变性影响显著,随着温度升高,硅氧烷增稠CO_2的表观黏度降低,稠度系数与流变指数均减小,在30～40℃,CO_2由液态变为超临界状态,增稠CO_2的表观黏度大幅度下降;随着压力升高,硅氧烷增稠CO_2表观黏度升高,稠度系数增大,流变指数减小,CO_2压裂液的非牛顿性增强,压力由8 MPa升高至16 MPa,硅氧烷增稠CO_2的表观黏度增大62%。     

采用微传感器的黏/密度实验系统及其性能测试

为了快速、准确地获得流体的密度和黏度数据,研制了一套采用微型传感器的密度/黏度实验系统。在激励装置的驱动下,微型传感器在流体中周期性振动,通过测量传感器的谐振频率和品质因子来获取流体的密度和黏度。分别采用标准物质甲苯和正庚烷对实验系统进行了标定和测试,测量的温度范围为283.15~303.15K,压力为0.1MPa,将实验值与文献值进行了比较,结果表明,密度测量值与文献值的平均绝对偏差为0.93%,最大偏差为1.26%,黏度测量值与文献值的平均绝对偏差为7.08%,最大偏差为16.67%,验证了实验系统的可靠性。