超临界态航空煤油流量测量方法

摘要

本发明公开了一种超临界态航空煤油流量测量方法。该方法根据待测煤油的露点和泡点选择替代煤油的成分，通过匹配密度和临界参数确定替代煤油成分的组成比例，然后利用广义对应状态法则与等熵加速方法计算单位面积流量并形成不同温度和压力下的标定曲线；测量流量时，利用音速喷管流量计测量待测煤油的实际总温和总压，再从标定曲线中找出对应的单位面积流量，乘以音速喷管的喉道面积即得总流量。本发明简单易用，成本低，可用于火箭发动机和超燃冲压发动机的冷却系统以及地面试验中超临界态煤油测量的测量和控制。

主权项

1、一种超临界态航空煤油流量测量方法，其特征在于，包括如下步骤：1)分析待测煤油的各个组成成分，主要包括饱和直链烃、饱和单环烷烃和芳烃；2)测量待测煤油的露点和泡点；3)根据步骤1)、2)选择替代煤油，所述替代煤油应当包括每一类化合物的一个典型成分，通过匹配临界参数和密度来确定各种成分的组成比例；4)根据广义对应状态法则对替代煤油进行计算，获得密度、焓和熵物性；5)利用音速喷管流量计测量流量，并采用等熵加速方法在该流量计的喉道处获取替代煤油的物性，包括如下步骤：给定超临界态煤油的总温T0和总压P0，通过广义对应状态法则首先求得该状态下的焓值h0和熵值S0；保持该熵值不变，降低温度至T1，并再次使用广义对应状态法则，求得对应温度T1和熵值S0的新状态下的焓值h1和声速a1，利用两个状态的焓值变化Δh＝h0-h1以及绝热关系式Δh＝1/2ρu12求得流体的流动速度u1和马赫数M1＝u1/a1，如果马赫数不等于1，则继续降低温度，直至达到音速Mc＝1；6)在音速状态下求得替代煤油的密度ρc、速度uc和单位面积的流量ρcuc；并对于不同温度和压力，重复上述过程，并把计算得到的替代煤油通过音速喷管的单位面积流量制成标定曲线；7)利用音速喷管流量计测量待测煤油的总温和总压，通过所述标定曲线得到煤油的通过喷管喉道的单位面积流量，最后乘以喉道面积即得总流量。