发明名称 一种超临界态和气态碳氢燃料密流测量装置及方法
摘要 本发明一种超临界态和气态碳氢燃料密流测量装置,包括两个以上的串联音速喷嘴,所述音速喷嘴包括等直段、收缩段、节流喉部和扩张段;第1个音速喷嘴的等直段与碳氢燃料加热装置出口连接;每个音速喷嘴均在喉部达到声速。测量方法包括以下步骤:一、将待测燃料加热到温度约为T<sub>o</sub>并通入本装置;二、在音速喷嘴m的等直段上测量其进口压强P′<sub>m</sub>和温度T′<sub>m</sub>;三、计算待测燃料在音速喷嘴m进口压强P′<sub>m</sub>和进口温度T′<sub>m</sub>状态下的密流值:<img file="DSA0000094490100000011.GIF" wi="254" he="74" />A<sub>m</sub>为音速喷嘴m喉部面积。利用该装置和方法能够精确的、成本低的测量不同状态点下超临界态和气态碳氢燃料达到“壅塞”状态下的密流。
申请公布号 CN103968907B 申请公布日期 2016.12.28
申请号 CN201310382524.7 申请日期 2013.08.23
申请人 中国人民解放军国防科学技术大学 发明人 钟战;王振国;孙明波;雷静;梁剑寒;李清廉
分类号 G01F1/86(2006.01)I 主分类号 G01F1/86(2006.01)I
代理机构 国防专利服务中心 11043 代理人 周玉秀;胡永贵
主权项 一种超临界态和气态碳氢燃料密流测量装置,包括两个以上的串联音速喷嘴,所述音速喷嘴包括等直段(11、21)、收缩段(12、22)、节流喉部(13、23)和扩张段(14、24);第1个音速喷嘴的等直段(11)与燃料加热装置出口连接;每个音速喷嘴均在喉部达到声速;待测燃料在音速喷嘴m进口压强P′<sub>m</sub>和进口温度T′<sub>m</sub>状态下的密流值<img file="FSB0000156312610000011.GIF" wi="67" he="60" />为:<img file="FSB0000156312610000012.GIF" wi="252" he="71" />A<sub>m</sub>为音速喷嘴m喉部面积;待测燃料质量流量<img file="FSB0000156312610000013.GIF" wi="64" he="39" /><img file="FSB0000156312610000014.GIF" wi="334" he="116" />m=1至N,N为喷嘴数;A<sub>N</sub>为音速喷嘴N喉部面积;待测碳氢燃料壅塞状态下在压强P和温度为T时的密流值<img file="FSB0000156312610000015.GIF" wi="63" he="37" />音速喷嘴N的实测压强P′<sub>N</sub>和温度T′<sub>N</sub>;所述音速喷嘴的喉部面积:1)所述第N个音速喷嘴喉部面积A<sub>N</sub>,<img file="FSB0000156312610000016.GIF" wi="227" he="64" />其中,<img file="FSB0000156312610000017.GIF" wi="38" he="41" />为待测燃料质量流量;<img file="FSB0000156312610000018.GIF" wi="57" he="48" />为第N个音速喷嘴喉部密流<img file="FSB0000156312610000019.GIF" wi="291" he="95" />第N个音速喷嘴进口压强为P<sub>N</sub>,P<sub>N</sub>在0.5‑2.0Mpa之间选择、待测燃料温度为T<sub>o</sub>;温度为T满足0.95T<T<sub>o</sub><1.05T,压力P满足0.8P<P<sub>N</sub><1.2P;待测碳氢燃料壅塞状态下在压强P和温度为T时的密流值<img file="FSB00001563126100000110.GIF" wi="62" he="38" />2)确定上游音速喷嘴喉部面积A<sub>M</sub>:A<sub>M</sub>=A<sub>N</sub>*P<sub>N</sub>/P<sub>M</sub>M个音速喷嘴,M=1,2···和N‑1;A<sub>N</sub>为第N个音速喷嘴喉部面积,P<sub>M</sub>和P<sub>N</sub>分别为第M个和第N个音速喷嘴进口压强。
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