【摘要】：Rossini型氣體熱量計(jì)是最高準(zhǔn)確度等級(jí)的氣體熱值測(cè)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(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法對(duì)Rossini型氣體熱量計(jì)的優(yōu)化設(shè)計(jì)進(jìn)行初步的研究。首先,為了優(yōu)化Rossini型氣體熱量計(jì)的溫度場(chǎng)均勻性從而減小其測(cè)量不確定度,本文采用多重參考系法(MRF)和標(biāo)準(zhǔn)k-ε模型對(duì)Rossini型氣體熱量計(jì)的進(jìn)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(duì)量熱容器內(nèi)的非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)和速度場(chǎng)的影響,特別是對(duì)燃燒室與吸熱介質(zhì)之間熱傳遞的影響以及對(duì)吸熱介質(zhì)溫度均勻性的影響,同時(shí)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(cè)量點(diǎn)。結(jié)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(duì)稱軸及導(dǎo)流筒對(duì)稱軸的等距線上離殼體底部25 mm處。其次,本文對(duì)等效熱容測(cè)試系統(tǒng)進(jìn)行了搭建,鉑電阻溫度計(jì)使用前都經(jīng)過了標(biāo)定,每根鉑電阻溫度計(jì)關(guān)于電阻與溫度的關(guān)系都單獨(dú)進(jìn)行二次函數(shù)擬合,提高其溫度測(cè)量的精確度。再次,本文對(duì)氣體熱量計(jì)的等效熱容進(jìn)行多次重復(fù)性測(cè)量,測(cè)量結(jié)果為18958 J/K,并對(duì)該測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了不確定度評(píng)定,該測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為 466J/K(k=2)。最后,本文進(jìn)行了攪拌器轉(zhuǎn)速對(duì)氣體熱量計(jì)熱量測(cè)量的影響的實(shí)驗(yàn)研究,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果趨勢(shì)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(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)值模擬結(jié)果得到相互驗(yàn)證。
【圖文】：

束狀態(tài)溫度，然后將一定量的被測(cè)燃料按照上述條件進(jìn)行燃燒，，測(cè)定其熱值。逡逑該熱值測(cè)試方法的精確度在于標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)定量熱系統(tǒng)的熱比容時(shí)所能達(dá)到的精逡逑確大小。氧彈熱量計(jì)的結(jié)構(gòu)如圖１．２。逡逑外筒蓋＼逡逑內(nèi)筒蓋＿一邋＾溫度計(jì)逡逑：邋－１逡逑ｊ邋一邋＞點(diǎn)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(jì)的結(jié)構(gòu)示怠圖逡逑

氣體吸熱式熱量計(jì)是一種可在線連續(xù)測(cè)定熱值，其特點(diǎn)在于采用氣體作為逡逑吸熱介質(zhì)將燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱量吸收，根據(jù)吸熱氣體的溫升計(jì)算得到燃?xì)獾臒徨义现�。其結(jié)構(gòu)示意圖如圖１．３所示。燃?xì)�、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(jì)測(cè)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(jìn)一逡逑步計(jì)算得到燃?xì)獾臒嶂�。逡逑\

本文編號(hào)：2677604