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《固體顆粒及加溫加壓液體輻射物性測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、碩士學(xué)位論文固體顆粒及加溫加壓液體輻射物性測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證SYSTEMDESIGNANDVERIFICATIONOFMEASURINGRADIANTPHYSICALPROPERTIESOFSOLIDPARTICLEANDLIQUIDATHIGHPRESSUREANDTEMPERATURE關(guān)振南哈爾濱工業(yè)大學(xué)2016年6月國(guó)內(nèi)圖書分類號(hào):TK124學(xué)校代碼:10213國(guó)際圖書分類號(hào):621.18密級(jí):公開(kāi)工學(xué)碩士學(xué)位論文固體顆粒及加溫加壓液體輻射物性測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)與驗(yàn)證碩士研究生:關(guān)振南導(dǎo)師:王富強(qiáng)副教授申請(qǐng)學(xué)位
2、:工學(xué)碩士學(xué)科:動(dòng)力工程及工程熱物理所在單位:汽車工程學(xué)院答辯日期:2016年06月22日授予學(xué)位單位:哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:TK124U.D.C:621.18DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringSYSTEMDESIGNANDVERIFICATIONOFMEASURINGRADIANTPHYSICALPROPERTIESOFSOLIDPARTICLEANDLIQUIDATHIGHPRESSUREANDTEMPERATURECandid
3、ate:GuanZhennanSupervisor:Prof.WangFuqiangAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringPowerEngineeringandEngineeringSpecialty:ThermophysicsAffiliation:SchoolofAutomobileEngineeringDateofDefence:June22,2016Degree-ConferringInstitution:HarbinInstituteofTechnol
4、ogy哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文摘要液體和固體顆粒輻射物性參數(shù)不僅是航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)、燃煤鍋爐等熱能轉(zhuǎn)換裝置設(shè)計(jì)的重要參量,同時(shí)也是遙感成像、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、太陽(yáng)能熱化學(xué)反應(yīng)等實(shí)踐活動(dòng)過(guò)程的重要基礎(chǔ)數(shù)據(jù),其輻射物性的獲取與準(zhǔn)確性對(duì)眾多領(lǐng)域均有很大影響。模擬計(jì)算方面,經(jīng)典光學(xué)常數(shù)模型尚不能對(duì)加溫加壓條件下液體的光學(xué)常數(shù)進(jìn)行合理預(yù)測(cè)。而實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得結(jié)果可靠性高,可為模擬計(jì)算提供參考和導(dǎo)向作用,但測(cè)量固體顆粒和加溫加壓液體輻射物性的綜合系統(tǒng)較為少見(jiàn)。本文開(kāi)展了加溫加壓條件下的輻射物性測(cè)量系統(tǒng)的研究設(shè)計(jì)工作,組建的新系統(tǒng)能
5、夠?qū)崿F(xiàn)加溫固體顆粒和加溫加壓液體測(cè)量?jī)煞N工作模式的切換,系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)常溫到200℃溫度調(diào)節(jié)和常壓到0.5MPa的壓力調(diào)節(jié)。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)優(yōu)化方面,首先,分析常規(guī)樣品池在加溫和加壓方面的不足,對(duì)樣品池整體進(jìn)行了加溫和加壓模擬分析,改進(jìn)了樣品池結(jié)構(gòu)。綜合考慮厚度對(duì)光學(xué)窗口透射率和機(jī)械性能的影響,選擇2mm厚度的光學(xué)窗口,其次,設(shè)計(jì)了信息采集控制系統(tǒng),采用耐高溫壓力變送器和溫度采集模塊實(shí)時(shí)獲取系統(tǒng)工況,使用PID算法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)工作時(shí)溫度自動(dòng)控制,為系統(tǒng)提供恒溫恒壓測(cè)量環(huán)境。最后,以橢圓偏振光譜儀為平臺(tái)組建測(cè)量系統(tǒng),結(jié)果表明,
6、系統(tǒng)溫度和壓力穩(wěn)定性良好,溫度平均測(cè)量值與設(shè)定值偏差小于0.1℃,壓力平均測(cè)量值與指定壓力偏差小于1.7kPa。樣品池最大溫差為8℃,溫度均勻性良好,自由降壓時(shí)40分鐘內(nèi)壓力降低15kPa,系統(tǒng)的液密性良好。在系統(tǒng)可行性驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)測(cè)量方面,首先,測(cè)量了常溫常壓下蒸餾水和有機(jī)物乙醇的系統(tǒng)總透射率,利用雙光程法反演求解得到吸收指數(shù),并與文獻(xiàn)進(jìn)行比對(duì),驗(yàn)證了整套系統(tǒng)的可行性。其次,研究了溫度和壓力對(duì)有機(jī)物乙醇和菜籽油輻射物性的影響。結(jié)果表明,溫度對(duì)乙醇輻射物性的影響較大,相對(duì)于20℃時(shí)50℃和80℃最大變化率為17.
7、1%和50.3%。而壓力對(duì)其影響較小,相對(duì)于0.1MPa時(shí)0.3MPa和0.5MPa最大變化率分別達(dá)到2.07%和7.44%。菜籽油的輻射物性隨溫度變化明顯,相對(duì)于20℃時(shí)60℃和100℃的最大變化率分別為21.6%、59.9%。最后,利用橢圓偏振法測(cè)量了SiO2光學(xué)窗口和太陽(yáng)能熱化學(xué)中常的四種催化劑的光學(xué)常數(shù)。SiO2光學(xué)窗口的光學(xué)常數(shù)在200℃以內(nèi)對(duì)溫度的依賴性非常小,光學(xué)性能穩(wěn)定,這些固體顆粒的復(fù)折射率較高,能夠強(qiáng)烈吸收紅外波能量和改變?nèi)肷涔饴窂?,加?qiáng)反應(yīng)器內(nèi)部的熱量吸收加快反應(yīng)。關(guān)鍵詞:輻射物性;測(cè)量系
8、統(tǒng)設(shè)計(jì);變光程樣品池;恒溫恒壓;雙光程法-I-哈爾濱工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractRadiantphysicalpropertiesofliquidandsolidparticlearenotonlytheimportantparametersofdesignforthermalenergyconversiondevice,suchastheaerospaceenginean