【摘要】：Rossini型氣體熱量計是最高準確度等級的氣體熱值測定裝置。為了提高其不確定度水平,本文采用數(shù)值模擬與實驗研究相結合的方法對Rossini型氣體熱量計的優(yōu)化設計進行初步的研究。首先,為了優(yōu)化Rossini型氣體熱量計的溫度場均勻性從而減小其測量不確定度,本文采用多重參考系法(MRF)和標準k-ε模型對Rossini型氣體熱量計的進行三維瞬態(tài)數(shù)值模擬,分別得到了攪拌器轉(zhuǎn)速、燃燒室高度對量熱容器內(nèi)的非穩(wěn)態(tài)溫度場和速度場的影響,特別是對燃燒室與吸熱介質(zhì)之間熱傳遞的影響以及對吸熱介質(zhì)溫度均勻性的影響,同時確定了最能代表吸熱介質(zhì)平均溫度的位置即溫度傳感器的最佳測量點。結果表明:攪拌器槳葉最佳轉(zhuǎn)速為420 rpm;增大燃燒室高度可以提高吸熱介質(zhì)的溫度均勻性;溫度傳感器的最佳安裝位置在燃燒室對稱軸及導流筒對稱軸的等距線上離殼體底部25 mm處。其次,本文對等效熱容測試系統(tǒng)進行了搭建,鉑電阻溫度計使用前都經(jīng)過了標定,每根鉑電阻溫度計關于電阻與溫度的關系都單獨進行二次函數(shù)擬合,提高其溫度測量的精確度。再次,本文對氣體熱量計的等效熱容進行多次重復性測量,測量結果為18958 J/K,并對該測試結果進行了不確定度評定,該測量結果的擴展不確定度為 466J/K(k=2)。最后,本文進行了攪拌器轉(zhuǎn)速對氣體熱量計熱量測量的影響的實驗研究,實驗結果與數(shù)值模擬結果趨勢一致,隨著攪拌器的轉(zhuǎn)速增大,吸熱介質(zhì)的溫度曲線斜率增大,即傳熱效率增大,實驗結果與數(shù)值模擬結果得到相互驗證。
【圖文】：

束狀態(tài)溫度，然后將一定量的被測燃料按照上述條件進行燃燒，，測定其熱值。逡逑該熱值測試方法的精確度在于標準物質(zhì)標定量熱系統(tǒng)的熱比容時所能達到的精逡逑確大小。氧彈熱量計的結構如圖１．２。逡逑外筒蓋＼逡逑內(nèi)筒蓋＿一邋＾溫度計逡逑：邋－１逡逑ｊ邋一邋＞點火環(huán)逡逑攪拌桶邐逡逑氧彈邐逡逑丨丨逡逑＾邐１邐■』—一冷卻管逡逑加熱極板Ｉ邐３ｐ邐—｝逡逑攪拌器＂｜逡逑圖１．２氧彈熱量計的結構示怠圖逡逑

氣體吸熱式熱量計是一種可在線連續(xù)測定熱值，其特點在于采用氣體作為逡逑吸熱介質(zhì)將燃氣燃燒產(chǎn)生的熱量吸收，根據(jù)吸熱氣體的溫升計算得到燃氣的熱逡逑值。其結構示意圖如圖１．３所示。燃氣、空氣與吸熱氣體按照一定比例持續(xù)流入逡逑燃燒室，吸熱氣體與燃燒產(chǎn)物分開，燃燒產(chǎn)物冷卻至初始溫度。通過布置鉑電逡逑阻溫度計測量吸熱氣體的入口和出口的溫差，來獲得吸熱氣體的溫升，并進一逡逑步計算得到燃氣的熱值。逡逑\

本文編號：2677604