[發(fā)明專利]一種生物質(zhì)基液體燃料的運動粘度測試及預(yù)測方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710789659.3
• 申請日: 2017-09-04
• 公開（公告）號: CN107557085B
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 雷廷宙;楊淼;王志偉;林鹿;辛?xí)苑?/a>;齊天;楊延濤;李學(xué)琴;陳高峰;關(guān)倩;趙寶珠;韓剛
• 申請（專利權(quán)）人: 河南省科學(xué)院能源研究所有限公司
• 主分類號: C10L1/04
• 分類號: C10L1/04;C10L1/19;G06F17/18;G01N11/00
• 代理公司: 北京知本村知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11039
• 代理人: 劉江良

本發(fā)明公開了一種混合燃料的運動粘度測試及預(yù)測方法，該方法采用試驗與數(shù)值計算相結(jié)合的測試與預(yù)測方法，基于旋轉(zhuǎn)流變儀測試動力黏度?溫度曲線，并采用三點標定進行多次數(shù)值擬合，測試和預(yù)測木質(zhì)纖維素基乙酰丙酸酯類?柴油混合燃料運動粘度，解決建立木質(zhì)纖維素基乙酰丙酸酯類?柴油運動粘度數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵問題。本發(fā)明方法相對于傳統(tǒng)測試方法極大的節(jié)省了測試時間，可方便快捷預(yù)測較寬溫度范圍內(nèi)的運動粘度。在測試粘度值較大的液體燃料時，可有效規(guī)避“氣穴”現(xiàn)象帶來的測量誤差，利于建立運動粘度數(shù)據(jù)庫。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種混合燃料的運動粘度測試及預(yù)測方法，尤其涉及一種木質(zhì)纖維素基乙酰丙酸酯類-柴油混合燃料運動粘度的測試及預(yù)測方法。

背景技術(shù)

石油能源的快速消耗使得世界各國加快了需求清潔能源的步伐。生物質(zhì)能源是六種可再生能源中唯一可以收集、儲存、運輸和固定碳的可再生能源。基于木質(zhì)纖維素生產(chǎn)生物質(zhì)液體燃料是生物質(zhì)能源利用技術(shù)中的一個重要研究方向，開發(fā)生物質(zhì)液體燃料技術(shù)不僅可增強我國能源安全戰(zhàn)略意義，而且對緩解我國能源枯耗壓力、降低環(huán)境排放污染具有重要意義。

木質(zhì)纖維素基液體燃料添加于柴油應(yīng)用于車用發(fā)動機是生物質(zhì)能源利用技術(shù)中一個相對成熟的技術(shù)，該技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵是對混合燃料進行評價分析。目前常規(guī)的評價方法是根據(jù)內(nèi)燃機測試臺架進行直接測試分析，該方法簡單直接，但是評價周期較長，耗費大量的時間和財力。通過燃料的理化特性進行預(yù)評價來篩選燃料是一種可行的簡潔途徑。而運動粘度是理化特性中一個極為重要的參數(shù)，可影響燃料的蒸發(fā)霧化和燃燒穩(wěn)定性。建立柴油混合燃料運動粘度數(shù)據(jù)庫是完善燃料理化特性數(shù)據(jù)庫的一個重要環(huán)節(jié)。

運動粘度的傳統(tǒng)測試方法采用GB 265-88，該方法測試相對精確。但是對不同溫度條件下的運動粘度測試耗費時間長，運動粘度的測試精度對毛細管的制造精度依賴較大，從而造成測試的重復(fù)性較差；粘度較大的液體易產(chǎn)生“氣穴”現(xiàn)象，造成測試誤差較大。根據(jù)傳統(tǒng)方法建立混合燃料的運動粘度詳細的數(shù)據(jù)庫幾乎是難以完成的課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為解決傳統(tǒng)測試方法的耗費時間過長、高粘度燃料測試不準確等缺點，采用試驗與數(shù)值計算相結(jié)合的測試與預(yù)測方法，基于旋轉(zhuǎn)流變儀測試動力黏度-溫度曲線，并采用三點標定進行多次數(shù)值擬合，測試和預(yù)測木質(zhì)纖維素基乙酰丙酸酯類-柴油混合燃料運動粘度，解決建立木質(zhì)纖維素基乙酰丙酸酯類-柴油運動粘度數(shù)據(jù)庫的關(guān)鍵問題。

因此，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是：一種混合燃料的運動粘度測試及預(yù)測方法，該方法包括以下步驟：

(1)用流變儀測試混合燃料的運動粘度，選取合適的平板模具直徑D，間隙δ，角速度r和溫度變化范圍T₁～T₂℃，測得動力粘度μ與溫度T的試驗數(shù)據(jù)，獲得半預(yù)測運動粘度數(shù)據(jù)η＝ρ·μ，式中密度ρ為測試范圍(T₁～T₂℃)的中點溫度對應(yīng)的密度；

(2)在測試范圍內(nèi)選取三個測試標定點，將溫度測試范圍平均分為三段，在三個溫度段分別任意選取一個溫度點T₁、T₂和T₃，測試的運動粘度作為標定運動粘度，標定點采用GB 265-88測試運動粘度η₁、η₂和η₃，獲得標定點試驗值(T₁,η₁)、(T₂,η₂)和(T₃,η₃)；

(3)通過流變測量的試驗數(shù)據(jù)，對計算的運動粘度進行數(shù)值回歸分析，獲得經(jīng)驗?zāi)Ｐ蚮₁，f₁回歸分析類型為y＝me^-nx，式中m和n為常數(shù)，要求經(jīng)驗?zāi)Ｐ偷臄M合度R²>0.99；