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含氧燃料烷烃表面张力实验研究及二元混合物表面张力理论推算
Ⅰ
含氧燃料+烷烃表面张力实验研究及二元混合物表面张力的理论推算
摘要
用含氧燃料作为烷烃的替代品或添加剂,可有效减少烟气排放和缓解对化石燃料的依赖。由于表面张力是流体重要的热物理性质之一,是研究表面现象基础数据之一,所以研究含氧燃料+烷烃的表面张力具有重要意义。
本文介绍了几种测量表面张力的方法:毛细管上升法、吊环法和吊片法、最大气泡压力法、滴重法和滴体积法、振荡射流法、表面波法、悬滴法。本文研究表面张力利用的是悬滴法,悬滴法具有样品用量少、测量精度较高,易于实现高温、高压条件下测量等优点。实验室悬滴法实验平台是由图像采集系统、高温高压实验本体和温度控制系统三个部分组成。对于悬滴的处理是在Matlab平台下利用Canny算法对悬滴图像进行边缘检测,通过提取悬滴边和坐标变换,获取悬滴的轮廓坐标,然后采用四阶-五阶Runge-Kutta算法求解Young-Laplace常微分方程组,利用最近点寻优的方法构造目标函数,最后采用坐标轮换法与Newton法相结合的算法实现悬滴的全轮廓拟合计算。利用该实验平台,测量了碳酸二甲酯+正庚烷的四种不同配比在六种温度下的表面张力。本文还利用对比态原理对二元混合物的表面张力进行了推算,并与实验值进行了比较。
本文利用实验平台得到了较合理的碳酸二甲酯+正庚烷混合物的表面张力数据,并且利用对比态理论推算出了11种二元混合制冷剂的表面张力。
关键词:表面张力、悬滴法、对比态、碳酸二甲酯、正庚烷
ABSTRACT
Use oxygen as a substitute for alkane fuel or additive PAGE \* MERGEFORMAT 41
目录
TOC \o 1-3 \h \z \u
HYPERLINK \l _Toc421646408 摘要 PAGEREF _Toc421646408 \h I
HYPERLINK \l _Toc421646409 目录 PAGEREF _Toc421646409 \h 1
HYPERLINK \l _Toc421646410 第一章 绪论 PAGEREF _Toc421646410 \h 1
HYPERLINK \l _Toc421646411 1.1研究背景 PAGEREF _Toc421646411 \h 1
HYPERLINK \l _Toc421646412 1.2表面张力理论简介 PAGEREF _Toc421646412 \h 2
HYPERLINK \l _Toc421646413 1.2.1表面张力 PAGEREF _Toc421646413 \h 2
HYPERLINK \l _Toc421646414 1.2.2Young-Laplace方程 PAGEREF _Toc421646414 \h 4
HYPERLINK \l _Toc421646415 1.3 表面张力测量方法简介 PAGEREF _Toc421646415 \h 5
HYPERLINK \l _Toc421646416 1.3.1毛细上升法 PAGEREF _Toc421646416 \h 5
HYPERLINK \l _Toc421646417 1.3.2Du Nouy吊环法和Wilhelmy吊片法 PAGEREF _Toc421646417 \h 6
HYPERLINK \l _Toc421646418 1.3.3最大泡压法 PAGEREF _Toc421646418 \h 7
HYPERLINK \l _Toc421646419 1.3.4表面波法 PAGEREF _Toc421646419 \h 8
HYPERLINK \l _Toc421646420 1.3.5悬滴法 PAGEREF _Toc421646420 \h 9
HYPERLINK \l _Toc421646421 1.3.6滴重法和滴体积法 PAGEREF _Toc421646421 \h 9
HYPERLINK \l _Toc421646422 1.3.7振荡射流法 PAGEREF _Toc421646422 \h 10
HYPERLINK \l _Toc421646423 1.3.8表面张力测定方法比较 PAGEREF _Toc421646423 \h 10
HYPERLINK \l _Toc421646424 1.4 本文主要工作 PAGEREF _Toc421646424 \h 11
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