碳氢燃料JP-10高温液态黏度测量和推算模型构建方法研究

• 作者: 张家庆 刘朝晖 李宇 宋晨阳
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 碳氢化合物 双毛细管法 测量 黏度预测模型 绝对速率理论 状态方程
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 热力学
• 页码范围: 153-161
• 页数: 8页
• 分类号: TK124
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20211084

摘要

基于流体动力学层流哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)定律，利用双毛细管法，对高密度空天动力燃料JP-10液态黏度进行实验测量，测温范围326.6~671.2K，测量压力2.0、3.0、4.0MPa，扩展相对不确定度2.88%~4.96%(置信因子k=2)。通过纯物质环己烷动力黏度的测量，对实验系统进行了标定，实验结果与NIST数据库平均相对偏差在1.22%以内，最大相对偏差绝对值为2.04%，实验结果与推荐黏度值在2.0MPa时平均相对偏差为1.25%，4.0MPa时平均相对偏差为1.61%，最大相对偏差绝对值为3.50%，验证了实验系统的可靠性。选取临界压力状态的黏度值作为参考状态值，通过引用Yaws液相有机化合物的黏度经验公式，结合SRK状态方程对绝对速率理论黏度模型进行了改进，耦合实验数据，建立了一种适用于碳氢燃料的高温高压液相黏度的推算模型。采取共轭梯度法和遗传算法对模型参数进行拟合，计算结果与实验结果的平均相对偏差值在2.00%以内，最大相对偏差绝对值小于4.50%，验证了模型的精确性。