燃料及燃燒實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書

1、實(shí)驗(yàn)一 燃料油粘度的測(cè)定一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私怏w粘度的工業(yè)測(cè)定方法及 溫度對(duì)粘度的影響。二、實(shí)驗(yàn)基本知識(shí)粘度是表示流體質(zhì)點(diǎn)之間摩擦力大小的一個(gè)物理指標(biāo)，粘度大，即摩擦大，其流動(dòng)性小，根據(jù)牛頓定律：內(nèi)摩擦力；粘性系數(shù)（粘度）A面積速度梯度如各值均采用C、G、S制時(shí)，的單位則為泊（Poise）。測(cè)定粘度的方法有很多，但多采用測(cè)定油由細(xì)管流出速度的方法。在工業(yè)上采用在一定條件下，一定容量的油，由細(xì)管流出時(shí)所需要的時(shí)間來表示粘度。工業(yè)上用粘度計(jì)的種類也很多，如恩格拉（Englar）粘度計(jì)，塞波爾（Saybolt）粘度計(jì)，雷德烏德（Reiwood）粘度計(jì)等。本實(shí)驗(yàn)采用恩格拉粘計(jì)度，測(cè)定的結(jié)果為恩格拉粘度（

2、0E）。同一粘度的液體和不同粘度計(jì)所測(cè)得的數(shù)字均不同，但可互相換算。用恩格拉粘度計(jì)測(cè)定粘度的方法是：在實(shí)驗(yàn)的溫度下測(cè)定200ml試樣油流出小管所需之時(shí)間，該時(shí)間用在20時(shí)200C水流出所需之時(shí)間除得之商，即表示該燃料油在實(shí)驗(yàn)溫度下的粘度。20的水流出200ml的流出時(shí)間為5052秒，實(shí)驗(yàn)時(shí)不時(shí)行這項(xiàng)測(cè)定，僅取時(shí)間為52秒。三、實(shí)驗(yàn)設(shè)備：實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示（圖見下頁）（1）控溫儀探頭；（2）手動(dòng)攪拌器；（3）恩氏粘度計(jì)；（4）加熱器；（5）內(nèi)鍋蓋；（6）內(nèi)鍋；（7）外鍋；（8）木栓；（9）流出管；（10）腳，（11）粘度計(jì)瓶；（12）調(diào)整螺絲；（13）溫控儀。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1、先在外鍋中加入加熱浴

3、之水（水面最低應(yīng)比油面高10mm）然后把控溫儀探頭固定在支架上，頭部要插入水中。2、用木栓堵住內(nèi)鍋底部之小孔，然后往內(nèi)鍋中加入試樣油，油面應(yīng)達(dá)到帶有尖端標(biāo)志的高度。蓋好內(nèi)鍋蓋，插入溫度計(jì)。3、打開溫控儀電源開關(guān)，把溫控選擇旋鈕放在所選擇的位置上，待溫度穩(wěn)定后即可開始測(cè)定200CC試樣油的流出時(shí)間。當(dāng)油之粘度很大時(shí)（即恩格拉粘度大于100E時(shí)）為節(jié)省時(shí)間可測(cè)定100ml、50ml或20ml流出所需之時(shí)間，然后再將此時(shí)間換算為200ml的流出時(shí)間，此時(shí)分別乘以2.529、4.965或12.85即可。結(jié)構(gòu)簡圖試樣油量少時(shí)，可按下表的裝入量及流出量測(cè)定，其所需之流出時(shí)間再換算為200ml流出時(shí)所需之時(shí)

4、。試樣油采取量ml2045455060120流出量ml1020254050100換算為200ml流出時(shí)間之系數(shù)7.255.553.622.791.65五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括下列內(nèi)容（1）實(shí)驗(yàn)記錄可用下列格式名稱 日期： 年 月 日液體名稱溫度流出試驗(yàn)粘度粘度平均值時(shí)間流量 說明測(cè)定粘度的意義及溫度對(duì)粘度的影響，將其關(guān)系畫在座標(biāo)圖對(duì)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性及造成誤差的原因加以說明。每種燃料油，在一種溫度下，測(cè)定三次粘度，最后取平均值作為該溫下的粘度。實(shí)驗(yàn)二 燃料油閃火點(diǎn)及燃燒點(diǎn)的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私庖后w燃料閃火點(diǎn)與燃料點(diǎn)的測(cè)定方法及差異。二、實(shí)驗(yàn)原理當(dāng)燃料油被加熱時(shí)，在油表面上將會(huì)發(fā)生油蒸汽。油溫越高蒸汽越多，

5、在規(guī)定的條件下加熱到它的蒸汽與空氣的混合所接觸火焰能發(fā)生閃火時(shí)的最低溫度稱為閃火點(diǎn)。當(dāng)燃料油再繼續(xù)加熱，此時(shí)油蒸汽的發(fā)生速度也逐漸增加，在規(guī)定的條件下加熱到它的蒸汽能被接觸的火點(diǎn)著并燃燒不少于5秒鐘時(shí)的最低溫度稱為燃燒點(diǎn)。一般燃燒點(diǎn)比閃點(diǎn)高1035。閃點(diǎn)燃點(diǎn)的測(cè)定方法有很多，但大體上可以分為開放式及封閉式兩種，本實(shí)驗(yàn)采用開放式閃火點(diǎn)與燃燒點(diǎn)測(cè)定（也叫開口杯法）。本裝置稱為“布林構(gòu)法”適用于測(cè)定潤滑油與深色石油產(chǎn)品的測(cè)定。開放式所測(cè)得之閃點(diǎn)要比封閉式高510。三、儀器說明儀器裝置如圖所示。1、溫度計(jì)；2、溫度計(jì)夾軸，3、立柱，4、內(nèi)坩堝；5、外坩堝，6、電爐部分，7、電爐托，8、電器裝置，9、點(diǎn)

6、火器部分四、操作步驟（1）把經(jīng)過處理后的內(nèi)坩堝，放入裝有細(xì)砂（經(jīng)過鍛燒）的外坩堝中，使細(xì)砂表面距離內(nèi)坩堝的口部邊緣約12毫米并使內(nèi)坩堝底部與外坩堝底部之間保持厚度為58毫米的砂層。對(duì)閃點(diǎn)在300以上的試樣進(jìn)行測(cè)定時(shí)，內(nèi)外坩堝底部之間的砂層厚度允許酌量減薄，但在試驗(yàn)時(shí)必須保持規(guī)定的升溫速度。（2）將試樣注入坩堝，對(duì)于閃點(diǎn)在210以上的試樣，液面距口部邊緣為18毫米（即內(nèi)坩堝內(nèi)的下刻線處）。試樣向內(nèi)坩堝注入時(shí)，不應(yīng)濺出，而且液面以上的坩堝壁不應(yīng)沾有試樣。（3）將裝好試樣的坩堝平穩(wěn)地放置在支架上的鐵環(huán)（或電爐）中，再將溫度計(jì)垂直地固定在溫度計(jì)夾上，并使溫度計(jì)的水銀球位于內(nèi)坩中央，與坩堝底和試樣液面的

7、距離大致相等。（4）加熱坩堝，使試樣逐漸升高溫度，當(dāng)試樣溫度達(dá)到預(yù)計(jì)閃點(diǎn)前60時(shí)，調(diào)整加熱速度，使試樣溫度達(dá)到閃點(diǎn)前40時(shí)能控制升溫度為每分鐘升高4±1 。（5）試樣溫度達(dá)到預(yù)計(jì)閃點(diǎn)前20時(shí)，將點(diǎn)火器的火焰放到距離試樣液面1014毫米處，并在該處水平面上沿著坩堝內(nèi)徑作直線移動(dòng)，從坩堝的一邊移至另一邊所經(jīng)過的時(shí)間為23秒鐘。試樣溫度每升高2應(yīng)重復(fù)一次點(diǎn)火試驗(yàn)。點(diǎn)火器的火焰長度，應(yīng)預(yù)先調(diào)整為3-4毫米。（6）試樣液面上的最初出現(xiàn)藍(lán)色火焰時(shí)，立即從溫度計(jì)讀出溫度作為閃點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果。注：試樣蒸氣的閃火同點(diǎn)火器火焰的閃光不應(yīng)混淆，如果閃火現(xiàn)象不明顯，必須在試樣溫度升高2時(shí)繼續(xù)點(diǎn)火證實(shí)。（7）測(cè)

8、定試樣的閃點(diǎn)之后，應(yīng)繼續(xù)對(duì)外坩堝進(jìn)行加熱，使試樣的升溫速度為每分鐘升高4±1 。然后按方法（5）用點(diǎn)火器的火焰進(jìn)行點(diǎn)火試驗(yàn)。（8）試樣接觸火焰后立即著火并能持續(xù)燃燒不少于5秒鐘，此時(shí)立即從溫度計(jì)讀出溫度作為燃點(diǎn)的測(cè)定結(jié)果。五、說明（1）測(cè)定裝置應(yīng)放在避風(fēng)和光線較暗的地方，使閃點(diǎn)現(xiàn)象能看得清楚。（2）試樣中含水份大于0.1%時(shí)必須脫水，脫水處理是在試樣中加入新鍛燒并冷卻的食鹽，硫酸鈉或無水氯化鈣進(jìn)行。閃點(diǎn)低于100的試樣脫水時(shí)不必加熱，其它試樣允許加熱到5080時(shí)用脫水劑脫水。脫水后，取試樣的澄清部分供試驗(yàn)用。（3）大氣壓力低于74.5毫米汞柱時(shí)，試驗(yàn)所測(cè)得的閃點(diǎn)要進(jìn)行修正。六、試驗(yàn)報(bào)

9、告應(yīng)包括下列內(nèi)容（一）實(shí)驗(yàn)記錄燃料名稱序號(hào)閃火點(diǎn)燃燒點(diǎn)12平均（二）取平均測(cè)定閃點(diǎn)兩個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值，作為試樣的閃點(diǎn)，但二次測(cè)定的誤差不能超過46。（三）取平均測(cè)定燃點(diǎn)兩個(gè)結(jié)果的算術(shù)平均值，作為試樣的燃點(diǎn)，但二次測(cè)定的誤差不能超過6。（四）說明閃點(diǎn)及燃點(diǎn)的意義，描述在測(cè)定閃點(diǎn)和燃點(diǎn)時(shí)見到的現(xiàn)象。（五）說明實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性及造成誤差的原因。實(shí)驗(yàn)三 氣體燃料發(fā)熱量的測(cè)定一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握氣體燃料（或沸點(diǎn)低于250的輕質(zhì)揮發(fā)性液體燃料）發(fā)熱量的測(cè)定方法。2、了解容克式熱量計(jì)的構(gòu)造，工作原理和操作。二、實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)發(fā)熱量是表示燃料技術(shù)特性的重要指標(biāo)之一。它的測(cè)定方法很多，本實(shí)驗(yàn)采用最常用的容克式熱

10、量計(jì)。此法測(cè)定發(fā)熱量的基本原理是：使一定流量的氣體燃料（或揮發(fā)性液體燃料）完全燃燒所放出的熱量全部被一定流量的水吸收，當(dāng)水的溫度穩(wěn)定時(shí)，根據(jù)同一時(shí)間燃料發(fā)的熱量和通過熱量的水量吸熱升高的溫度按下面公式即可求得燃料的發(fā)熱量。 （1）式中：V燃料的用量（在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積）標(biāo)米3； G在燃料用量為V時(shí)通過熱量計(jì)的水量，公斤；to水進(jìn)入熱量后的溫度。C水的熱容量，千卡/公斤，。QH燃料的高發(fā)熱量，千卡/標(biāo)米3。本熱量所求得的是高發(fā)熱量，它包含了燃料產(chǎn)物中水份凝結(jié)時(shí)所放出的熱量。但是，在工業(yè)上應(yīng)用的是低發(fā)熱量QD，為求得QD應(yīng)將份凝結(jié)時(shí)所放出的熱量從高發(fā)熱量QH中減去，即： 千卡/標(biāo)米3 （2）式中：

11、W每米3燃料燃燒后凝結(jié)水的重量，公斤； 600每公斤蒸汽冷凝時(shí)所發(fā)出的熱量，千卡。上面兩公式只適用于被測(cè)定的燃料體積處于標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下（0，760毫米水銀柱）的情況。本實(shí)驗(yàn)中，燃料的體積是在工作狀態(tài)下的，因此需將它按下式換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)。 （3）式中：工作狀態(tài)下的燃料體積米3 燃料在工作狀態(tài)下的絕對(duì)壓力，毫米水銀柱燃料在工作狀態(tài)下的溫度， 設(shè)： 則（1）式可寫成： 千卡/標(biāo)米3本實(shí)驗(yàn)中燃料進(jìn)入熱量主以前要通過流量計(jì)測(cè)量流量，流量計(jì)中有水，所以燃料在通過時(shí)必定含有飽和和水蒸汽，而公式中的是指燃料干燥時(shí)的壓力，因而在決定時(shí)須從所測(cè)得的燃料飽和壓力中減少燃料在工作溫度下的飽和水蒸汽分壓，即：=燃料的絕對(duì)壓

12、力燃料在工作溫度下的飽和水蒸汽壓力各溫度下的飽和水蒸汽壓見附表（二）。（三） 實(shí)驗(yàn)設(shè)備：容克式熱量計(jì)一套，其結(jié)構(gòu)如圖所示：A熱量計(jì)；B煤氣流量計(jì)；C煤氣壓力調(diào)節(jié)器，D量筒；表示水的流動(dòng)方向 廢氣流動(dòng)方向。1燃燒器；2廢氣溫度調(diào)節(jié)閥，3廢氣溫度計(jì)，4進(jìn)水管，5水量調(diào)閥；6、7水銀溫度計(jì)；8三通閥，9冷凝水流出口；10放水閥；11保持進(jìn)水壓的水箱；12保持出水壓力的汞箱。13煤氣溫度計(jì)；14煤氣壓力計(jì)；15重錘；16多余水量的流出口，17燃燒器支架。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、按圖檢查煤氣系統(tǒng)是否接好，溫度計(jì)、壓力主是否安裝緊密，閉好水閥“10”2、將三通閥“8”轉(zhuǎn)向出水口“17”并將水量調(diào)節(jié)閥拔到“4”“5

13、”之間，。打開水龍頭使水流入熱量計(jì)，但水量不能太大，以水不溢出水箱“11”為限。然后觀察水箱“12”是否有水流出。如經(jīng)一定時(shí)間后水箱“12”中無水，則檢查放水閥“10”是否關(guān)好。3、打開燃燒器“1”上的開關(guān)和煤氣管上的閥門，如流量計(jì)B的指針慢慢移動(dòng)，煤氣壓力計(jì)“14”中的水柱平穩(wěn)上升，則可以點(diǎn)燃燒器。4、如煤氣壓力計(jì)“14”的讀數(shù)是40毫米水柱（即二液面差為40毫米），則將點(diǎn)燃后的燃燒器置于熱量計(jì)中（如圖所示），否則應(yīng)加重或減少穩(wěn)壓器C上面的重錘“15”的片數(shù)，使煤氣壓力為40毫米水柱，燃燒器放入熱量計(jì)前應(yīng)用燃燒器下部的圓片的轉(zhuǎn)動(dòng)來調(diào)節(jié)空氣量，使火焰中藍(lán)色部分最短。5、燃燒器放入熱量計(jì)量，應(yīng)位

14、于圓筒的中心然后固定在支架“19”上。6、燃燒器放入熱量計(jì)后，溫度計(jì)“6”的讀數(shù)開始升高，幾分鐘后即達(dá)穩(wěn)定，希望溫度計(jì)“6”與“7”讀數(shù)之差為1020，如不在此范圍內(nèi)，則轉(zhuǎn)動(dòng)水量調(diào)節(jié)閥“5”使進(jìn)入熱量計(jì)的水量增加或減少，以使溫度差回到該范圍，調(diào)節(jié)時(shí)，調(diào)節(jié)閥“5”的轉(zhuǎn)動(dòng)不能太大，且轉(zhuǎn)動(dòng)以后需等溫度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)再進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。7、轉(zhuǎn)動(dòng)廢氣溫度調(diào)節(jié)閥“2”使溫度計(jì)“3”一溫度計(jì)“13”的讀數(shù)相等。8、當(dāng)所有的溫度計(jì)和壓力計(jì)的讀數(shù)穩(wěn)定并合乎要求時(shí)，熱量計(jì)處于連續(xù)工作的狀態(tài)，這時(shí)才可以開始沒定發(fā)熱量，為了便于計(jì)算，每次試驗(yàn)的煤氣量取為10升（即0.01米3 流量計(jì)指針轉(zhuǎn)兩圈）。在開始計(jì)煤氣量的同時(shí)，迅速拔動(dòng)三

15、通閥“8”使從熱量計(jì)出來的水以出水口“18”流入量筒D中。當(dāng)煤氣達(dá)到10升時(shí)即迅速拔動(dòng)三通閥“8”使水經(jīng)出口“17”排入水槽中。在每次測(cè)定過程中需記錄溫度計(jì)“3、6、7”和壓力計(jì)“14”的讀數(shù)5次（即煤氣每流過2升記一次），然后取平均值進(jìn)行計(jì)算。溫度計(jì)“6”和“7”的讀數(shù)應(yīng)精確到0.1以下。在開始記煤氣量的同時(shí)，將100CC的量筒放在冷凝水出口“9”的下面，結(jié)束時(shí)可將它移開，由于冷凝水較少，可在實(shí)驗(yàn)幾次后取平均值，大氣壓力由實(shí)驗(yàn)室內(nèi)氣壓計(jì)測(cè)得。五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)整理1、 實(shí)驗(yàn)結(jié)果和數(shù)據(jù)列入下表中：煤氣名稱煤氣溫度： 煤氣溫度下的：飽和水蒸汽壓力S= 毫米水銀柱大氣壓力：P= 毫米水銀柱煤氣壓力

16、計(jì)壓力：h= 毫米水銀柱 實(shí)驗(yàn)次數(shù) 水溫記錄次數(shù)第一次第二次第三次Ttottot to12345水升高的溫度t-to()平均通過的水量G（公斤）燃燒煤氣量V（米3）凝結(jié)水的重量g（公斤）2、將實(shí)驗(yàn)結(jié)果按下式計(jì)算煤氣壓力：，毫米水銀柱，換算系數(shù)：工作狀態(tài)下燃料的發(fā)熱量：千卡/米3千卡/米3標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下燃料的發(fā)熱量：千卡/標(biāo)米3千卡/標(biāo)米3六、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容要求1、簡述實(shí)驗(yàn)原理和方法2、簡述實(shí)驗(yàn)過程3、數(shù)據(jù)整理及結(jié)果4、分析誤差造成原因毫米水柱和毫米水銀柱換算表水柱水銀柱水柱水銀柱水柱水銀柱水柱水銀柱10.017141.63271.99402.9520.015151.91282.06413.0230.02161.26292.14423.1040.29171.25302.21433.1750.37181.32312.28443.2560.44191.40322.36453.3270.52201.47332.43463.3280.59211.55342.50473.4690.66221.62352.58483.54100.75231.69362.60493.61110.81241.77372.73503.68120.85251.