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：化工学报, 2022, 73(01): 153-161.

• 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

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326.6～671.2 K,测量压力2.0、3.0、4.0 MPa,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2.0 MPa时平均相对偏差为1.25%,4.0 MPa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。

• 单位
  动力工程多相流国家重点实验室; 西安交通大学