低温下高纯空气黏度实验研究

工质准确的热物理性质是工业工艺计算及设备使用优化的基础,然而空气黏度在温度190 K以下的数据匮乏,影响了工业应用的工程设计、流程优化。采用低温振动弦法黏度计实验系统,在温度范围85~190 K、压力范围0.2~5 MPa的条件下对气态、液态、超临界态高纯空气开展了黏度测量实验研究,黏度实验测量结果的标准不确定度为2.64%。本文工作可为液态空气工业应用的相关技术优化设计提供基础数据支撑。

基于流动法的Picker型比热容测量系统研究

为了研究稀溶液的表观摩尔热容,研制了一套Picker型流动法比热容测量系统,采用对称的双管路结构,以水作为参考流体,通过进样前后2次调节测温电桥平衡的过程,直接得到待测流体与参考流体的比热容比值。实验系统的温度测量范围为278~343 K,压力为常压。使用氯化钠(NaCl)溶液对系统进行验证实验,结果与文献值平均相对偏差均在1%以内,表明实验系统具有良好的稳定性及准确性。

基于双层多情景的风光抽水蓄能混合系统多目标随机优化研究

风能、太阳能等可再生能源已成为减少环境污染的有效供能方式之一。然而,由于其出力的随机性、不稳定性以及间歇性,难以被电网全部直接消纳,导致了大量的弃风弃光,而将风光和抽水蓄能电站结合有望解决这一问题。本文针对风-光-抽水蓄能混合系统,采用双层多场景随机优化模型,以一次能源节约率、年均成本节约率以及二氧化碳减排率作为目标函数,对混合系统经济、技术以及环境性能进行了优化分析,得到了混合系统的最优容量配置和运行策略。结果显示,综合考虑系统经济性以及环境收益,可以实现年均成本节约率为49.9%,二氧化碳减排率为61.8%。仿真结果表明,所建立的模型能够有效地实现混合系统的容量及运行规划,模型具有较高的可行性。

碳酸二甲酯黏度和密度的实验测量

采用振动弦黏度/密度计对碳酸二甲酯的黏度与密度进行了实验研究,测量的温度范围为283～353 K,压力范围为0.1～20 MPa。实验系统黏度和密度测量的不确定度分别为±2%和±0.2%。利用得到的实验数据,分别拟合了碳酸二甲酯黏度和密度的关联方程。黏度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.47%,最大绝对偏差为2.06%;密度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.04%,最大绝对偏差为0.14%。最后将实验数据与文献数据进行了比较。为碳酸二甲酯作为替代燃料等研究提供了基础数据。

新疆北部地区太阳总辐射的气候学计算方法研究

新疆北部地区太阳能资源丰富,非常适合太阳能资源开发。根据该地区气象站点2002~2021年太阳总辐射、日照百分率、环境温度、日照时长等资料,分析得到太阳辐射的年、月分布特征。以资源年总量、直射比、日照时长和气温为依据,采用3级区划指标评价资源丰富度。根据太阳总辐射气候学计算原理,采用线性回归方法建立月总辐射计算公式;通过偏差分析确定适用于不同地区太阳总辐射月总量的气候学推算式。结果显示:气候学经验公式太阳总辐射值与观测站实测值的偏差较小,证明了气候学计算方法的可行性。

碳酸二乙酯黏度和密度的实验测量及数据关联

采用振动弦黏度/密度计对碳酸二乙酯的黏度与密度进行了实验研究,测量的温度范围为263-363 K,压力范围为0.1-20 MPa。实验系统黏度和密度测量的不确定度分别为±2.0%和±0.2%。利用得到的实验数据,分别拟合了碳酸二乙酯黏度和密度方程。黏度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.54%,最大绝对偏差为1.98%;密度实验数据与方程的平均绝对偏差为0.042%,最大绝对偏差为0.12%。最后将实验数据与文献数据进行了比较。为碳酸二乙酯作为替代燃料等研究提供了基础数据。

R600a/矿物油的黏度和密度

利用振动弦黏度/密度实验测量系统对R600a/SUNISO 3GS矿物油混合物5种配比（R600a质量分数为100%、95%、90%、85%、80%）下的黏度和密度进行了实验研究,温度范围为253-333 K。实验系统黏度和密度测量的不确定度分别为±2%和±0.2%,温度测量的不确定度小于±10 mK。在获得实验数据的基础上得到了黏度和密度的关联式。黏度实验数据与方程计算值的最大绝对偏差和平均绝对偏差分别为5.73%和1.75%,密度实验数据与方程计算值的最大绝对偏差和平均绝对偏差分别为0.23%和0.07%。为实际制冷系统的优化设计提供了更为可靠的热物性数据。

甲醇与蓖麻油混合物运动粘度的实验研究

利用改型的乌别洛特毛细管粘度计,本文对243～353K温度范围内对质量配比为98.8:1.2的甲醇与蓖麻油混合物的运动粘度进行了实验研究,运动粘度测量结果的不确定度为1.06%,利用得到的实验数据拟合了甲醇+蓖麻油二元混合物的运动粘度方程.方程与实验数据最大偏差为3.31%,平均偏差为1.11%.

二甲氧基甲烷饱和液体运动黏度

The kinematic viscosity values of the saturated liquid dimethoxy methane are reported over the temperature range from 248.467 to 353.154 K along the saturation line made with a calibrated Ubbelohde-type capillary viscometer.The total experimental uncertainty is less than 0.71%.In addition, the results were correlated as a function of temperature for the kinematic viscosity equation of saturated liquid. The absolute average deviation and the maximum deviation of the experimental results from the correlated equation are 0.35% and 1.45%, respectively.

天然气膨胀预冷混合制冷剂液化流程操作条件优化

为获得液化流程最优性能,确定液化流程能耗水平,探究将其应用于城市天然气调压站调峰型液化天然气装置的可行性,对天然气膨胀预冷混合制冷剂（NGE-MR）天然气液化流程的操作条件进行了优化.建立了NGE-MR液化流程模拟及优化模型,分析了混合制冷剂组成、混合制冷剂循环高压压力等主要操作条件对流程性能的影响,在此基础上以比功耗最低为优化目标,采用定压比优化方法,对NGE-MR液化流程的操作条件进行了优化.结果表明：3种压比（10、9、8）下NGE-MR天然气液化流程的最优混合制冷剂组成基本相同,各组分摩尔分数分别为2％（N2）、32％（CH4）、60％（C2H6）、6％（C3H8）,最优混合制冷剂组成与压比相关性不大;NGE-MR液化流程的最优比功耗随压比的降低而逐渐降低,但幅度很小,基本维持在0.225～0.230 kW·h/kg,较C3-MR及级联式天然气液化流程分别降低23.9％和34.4％.NGE-MR液化流程节能优势明显,适用于城市天然气调压站的调峰型LNG装置,可高效节能地生产LNG并用于城市天然气调峰.

HFE7000、HFE7200的表面张力和黏度实验研究

为了获得氢氟醚HFE7000、HFE7200的表面张力和黏度参数，补充现有数据不足，为其作为电子元器件的冷却介质、工业清洗剂等工程应用提供技术支持，采用表面光散射实验系统，对HFE7000、HFE7200在293～393K温度范围内饱和状态下的表面张力和黏度进行了实验研究，共计得到44组实验数据。利用得到的实验数据，拟合得到了HFE7000、HFE7200的表面张力和黏度计算方程。其中，表面张力方程计算值和实验数据之间的绝对偏差在±0．1mN·m^-1叫以内，黏度方程计算值和实验数据之间的相对偏差在2％以内。所获得的表面张力和黏度实验数据以及计算方程，可为HFE7000、HFE7200的工程应用提供基础热物性数据。

碳酸二甲酯饱和液体粘度的实验研究

为将碳酸二甲酯作为替代清洁燃料的研究提供基本物性数据,使用改型的乌别洛特毛细管粘度计对283 273～383 104K温度区间的碳酸二甲酯饱和液体粘度进行了实验研究,并利用实验得到的饱和液体粘度实验数据,拟合了碳酸二甲酯饱和液体的粘度方程.实验结果表明,粘度测量结果的不确定度小于3 0%,实验数据与粘度方程的最大偏差为2 10%,平均偏差为0 58%.

多路温度同步测量系统开发与实现

针对多路温度同步测量的需求,研制了一种基于可编程逻辑阵列(field program gate array,FPGA)和低功耗内核(STM32)的多路温度同步测量系统。该系统以FPGA为主控制器,直接驱动多片模数转换器件,对多路电信号进行同步测量,使用STM32实现温度信号的转换和计算。系统预期测温范围为-200~850℃,测温精度达到0.01℃。实验结果表明,该系统在使用PT100温度传感器测温且测温范围为-200~400℃时,系统测量误差小于0.003℃,全量程(-200~850℃)范围内系统测量误差小于0.005℃。所设计的多路温度同步测量系统尽管随温度增大测量误差存在增大趋势,但在全量程范围内实现了0.01℃测温精度的目标,并具有多路温度同步测量、通道数易于扩展等优点,具有一定的实用价值。

R11离心式冷水机组替代冷媒的选择

根据蒸气压相似原理,通过理论计算,筛选出了一种比较理想的离心式冷水机组新型制冷剂(XJ-3),该制冷剂由R245ca和R245fa组成.并且分析了该制冷剂的变工况和泄漏工况下的性能变化.

碳酸二甲酯与柴油混合物粘度的实验研究

利用密度瓶和玻璃毛细管粘度计,本文对293～353 K温度范围内的碳酸二甲酯与柴油混合物的密度与粘度进行了实验研究,得到了不同配比下碳酸二甲酯与柴油混合物的密度与粘度实验数据.利用得到的实验数据,拟合了不同配比下的碳酸二甲酯与柴油混合物的密度与粘度计算方程.根据Grunberg-Nissan方法,最终得到了混合物粘度的计算方程,此方程适用于碳酸二甲酯的比例不超过20%的情况,分析表明计算结果与实验数据的偏差小于5%,可以满足工程实际应用的需要.

最低可燃温度实验测量系统的研制

由于闪点不能完全准确表示液体可燃的最低温度,根据ASTM E1232-07标准,研制了一套测量可燃性物质最低可燃温度的实验系统,该系统可用于液体及固体的可燃性实验研究,实验测量的重复性与准确度均优于±0.5℃。对ASTM E1232-07标准中给出的两种可燃性物质进行了测试,验证了实验系统的准确性。利用新研制的实验系统对几种常见可燃性液体的最低可燃温度进行了实验研究,并将其与闪点的测量结果进行了比较,在所研究的几种可燃性物质中,闪点与最低可燃温度的最大偏差达到了4℃,实验结果表明闪点测量结果具有一定的安全局限性。

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.

振动弦粘度计研制及MTBE饱和液相粘度实验研究

本文研制了一套高精度振动弦粘度计,测量不确定度为±2%．用新研制的粘度计,对293．15～383．15 K温度区间内的甲基叔丁醚(methyl tert-butyl ether,MTBE)饱和液相粘度进行了实验研究。利用本文实验数据拟合了甲基叔丁醚饱和液相粘度方程,方程和实验数据的平均和最大相对偏差分别为0．49%和1．21%,可以满足工程实际应用．

三元混合制冷剂R32+R161+R1234yf气液相平衡实验研究

本文研究了含R1234yf的三元混合制冷剂的气液相平衡性质和模型,利用基于液相单相循环法搭建的气液相平衡实验装置,对温度范围为283.15～323.15 K的三元混合制冷工质R32+R161+R1234yf进行了实验研究,共得到45组实验数据。同时采用Peng-Robinson-Stryjek-Vera(PRSV)状态方程结合Wong-Sandler(WS)混合法则和Non-Random Two-Liquid(NRTL)活度系数模型,在前期工作得到的二元混合工质的模型参数的基础上,对三元混合工质气液相平衡性质进行推算。最后将模型推算结果与实验数据进行对比,结果表明系统压力平均绝对偏差AAD_p为0.34%,系统组分R32和R161的气相摩尔分数平均绝对偏差AAD_y_1和AAD_y_2分别为0.002和0.001。

基于熵权法-层次分析法的蒸汽吞吐评价指标构建

现阶段蒸汽吞吐后期采油能耗居高不下、经济效益差等问题严重制约稠油热采的效果,因此合理评价蒸汽吞吐技术开采效果,对稠油生产系统的节能降耗具有重要意义。研究从工程产出水平、能效技术水平和经济利润水平选出评价的基础性指标,基于熵权法-层次分析法组合权重的计算方法,建立一套蒸汽吞吐生产系统综合水平的评价指标体系和评价方法。并以新疆油田实际生产井为例,利用正交试验设计25组注汽参数组合方案并进行评价,从综合水平优选出第1组方案,相较实际方案提高14.47%。