布里渊散射法流体音速测量系统的改进

音速是流体的一项基本热物性。布里渊散射法对于高温及超临界流体的音速测量具有优势,但与声学法相比其测量精度较低。为提高测量精度,本文从布里渊散射法音速测量的基本原理入手,分析了测量不确定度的来源,并从光路设计和探测装置两方面对现有的实验系统进行了改进,将音速的测量不确定度由1.05%降低至0.22%(k=2)。测量了正十二烷的音速并与文献数据进行对比,结果显示两者的平均相对偏差为0.22%,最大偏差为0.36%,验证了改进后实验系统的准确性和可靠性。

正丁醇+正庚烷二元系的音速和过量等熵压缩率

正丁醇是潜在的新一代主流替代燃料。音速、密度等热物性参数对于燃料的喷射、雾化、燃烧具有重大影响,但目前相关研究还较为缺乏。本文以正丁醇+正庚烷混合物代替含醇燃料,利用瑞利–布里渊散射法,测量了其在温度298.15~433.15K和压力0.1、5.0 MPa下的音速。结合文献密度数据计算了混合物的等熵压缩率κs和过量等熵压缩率κsE。结果表明,混合物的音速随着正丁醇摩尔分数的增加而增加,而κsE先增大后减小至负值,再增大。从分子间相互作用的角度进行了分析,并为该混合燃料的应用提供了参考建议。