完全互溶双液系定压气

完全互溶双液系定压气
完全互溶双液系定压气

实验5 完全互溶双液系定压气-液液相平衡图

【实验目的】

1.掌握阿贝折光仪的使用方法并通过测定混和物折光率确定其组成。

2.学习常压下完全互溶双液系定压气-液液相平衡图的测绘方法,加深对相律、恒沸点的理解。

3.绘制常压下环己烷-乙醇双液系的T—X图,并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点。

【实验原理】

相图:描述相平衡系统温度、压力、组成之间关系的图形,通过实验测定相平衡系统的组成来绘制。

由液态物质混合而成的二组分系统称为双液系统。若两液体能以任意比例互溶,称其为完全互溶双液系;若两液体只能部分互溶,称其为部分互溶双液系。

纯液体或液态混合物的蒸气压与外压相等时就会沸腾,此时气液两相呈平衡,所对应的温度为沸点。双液系的沸点不仅取决于压力,还与液体的组成有关。表示定压下双液系气-液两相平衡时温度与组成关系的图称为T-x图或沸点-组成图。

定压下完全互溶双液系的沸点-组成图可分为三类:

(1)各组分对拉乌尔定律的偏差不大,溶液的沸点介于两纯液体的沸点之间。如苯与甲苯系统,其T-x图如图5.1 (a)所示;

(2)各组分对拉乌尔定律有较大负偏差,其溶液有最高沸点。如丙酮与氯仿系统,其T-X图如图5.1 (b)所示;

(3)各组分对拉乌尔定律有较大正偏差,其溶液有最低沸点。如乙醇与环己烷等系统,其T-X图如图5.1 (c)所示。

恒沸点与恒沸组:在最高沸点和最低沸点处,气相线与液相线相交,对应于此点组成的溶液,达到气液两相平衡时,气相与液相组成相同,沸腾的结果只使气相量增加,液相量减少,沸腾过程中温度保持不变,这时的温度叫恒沸点,相应的组成叫恒沸组成。压力不同,同一双液系的相图不同,恒沸点及恒沸组成也不同。

平衡数据测定:配制不同组成的溶液,大气压下加热至沸腾,测定不同组分的体系在沸点温度时气相、液相的折射率,再从折射率—组成工作曲线上查得相应的组成,然后

绘制T —x 图。

实验装置如图。

【仪器试剂】

沸点仪1套;恒温槽1台;阿贝折

射仪1台;移液管(1mL)2支;11个小滴

瓶;电加热套1台;长、短吸管若干。

环己烷(A.R);无水乙醇(A.R)。

【实验步骤】

1.标准工作曲线数据测定。

(1) 将11个小滴瓶编号,依次移

0mL 、1.00 mL 、2.00 mL 、…、9.00 mL 、10 mL 的环己烷、,然后依次移入10 mL 、 9.00 mL 、8.00 mL

、…、

1.00 mL、0 mL的无水乙醇,摇匀,配成11份已知浓度的溶液(公用)。

(2) 依次测定所配溶液的折射率(详讲方法),作工作曲线(折射率~浓度,按纯样品的密度,换算成质量百分浓度)。

2.环己烷-乙醇系统沸点与组成关系的测定

(1)安装好沸点仪。通冷却水,由进样口加入待测溶液,加热使沸点仪中溶液沸腾,调整沸点仪与电加热套的距离控制回流高度约1.5cm。最初冷凝管下端袋状部的冷凝液不能代表平衡时的气相组成。将袋状部的最初冷凝液体倾回蒸馏器,并反复2~3次,待溶液沸腾且回流正常,温度读数基本恒定后(小数点后第一位基本不变),记录溶液沸点。

(2)将沸点仪从电加热套上移开,取气相样品,测其折射率n g。

(3)将阿贝折光仪镜面用吸耳球吹干,用另一支短吸管从沸点仪进样口吸取一滴溶液,测其折射率n L。

本实验是以恒沸点为界,把相图分成左右两支,分两次来绘制相图。具体方法如下:

(1)左半支沸点-组成关系的测定

向沸点仪加入20mL(准确)无水乙醇,加热并记录其沸点,然后依次加入环己烷 1.5mL、1.5mL、2.0mL、4.0mL、14.0mL。按步骤3、4分别测定溶液沸点及气、液相组分的折射率n g、n L。实验完毕,将溶液倒入回收瓶中。

(2)右半支沸点-组成关系的测定

向沸点仪加入25mL(准确)环己烷,加热并记录其沸点,然后依次加入无水乙醇0.3mL、0.3mL、0.4mL、1.0mL、5.0mL,按前述方法分别测定溶液沸点及气、液相组分折射率n g、n L。

【注意事项】

1.实验中可调节加电加热套的温度或调整沸点仪的高度控制回流速度的快慢,一般控制回流高度在1.5 cm左右。

2.在每一份样品的蒸馏过程中,由于整个体系的成分不可能保持恒定,因此平衡温度会略有变化,特别是当溶液中两种组成的量相差较大时,变化更为明显。为此每加入一次样品后,只要待溶液沸腾,正常回流2 min~3 min后,即可取样测定,不宜等待时间过长。

3.每次取样量不宜过多,取样时吸管一定要干燥,不能留有上次的残液,气相部分的样品要取干净。

4.使用折射仪时,棱镜不能触及硬物(如吸管头),每次用完后应用洗耳球吹干棱镜。

【数据记录与处理】

1.根据所取纯组分的体积及其密度计算标准溶液的摩尔分数,设计表格,将实验中测得的折射率—组成数据列表,并绘制成工作曲线。

2.从工作曲线上查得所测样品的气液相组成,获得沸点与组成的关系。

3.绘制环己烷-乙醇体系的T—X图,并由图中求得最低恒沸点和恒沸组成。

【思考题】

1.该实验中,测定工作曲线时折射仪的恒温温度与测定样品时折射仪的恒温温度是否需要保持一致?为什么?

2.过热现象对实验产生什么影响?如何在实验中尽可能避免?在连续测定法实验中,样品的加入量应十分精确吗?为什么?

轴流式压气机工作原理(伯努利方程)

进口、收缩器、导向叶片(导叶)、动叶片、转子、扩压器、出口 增压原理:伯努利方程,气体从进口流入压气机,经收缩器时流速得到初步提高,进口导向叶片使气流改为轴向,同时还起扩压管的作用,使压力有所提高。转子在外力作用下作高速转动,固装在转子上的动叶片推动气流,使气流获得很高的流速。高速气流进入导叶(静叶),气流动能降低而压力升高,相邻导叶叶片间的通道相当于一个扩压管。气体流经每一级连续进行类似的过程,使气体压力逐渐升高 伯努利方程:理想正压流体在有势体积力作用下作定常运动时,运动方程(即欧拉方程)沿流线积分而得到的表达运动流体机械能守恒的方程。因著名的瑞士科学家 D.伯努利于1738年提出而得名。对于重力场中的不可压缩均质流体,方程为: 式中p、ρ、v分别为流体的压强、密度和线性速度;h为铅垂高度;g为重力加速度;c为常量。 上式各项分别表示单位体积流体的压力能p、重力势能ρgh和动能(1/2)*ρv ^2,在沿流线运动过程中,总和保持不变,即总能量守恒。但各流线之间总能量(即上式中的常量值)可能不同。对于气体,可忽略重力,方程简化为p+(1/2)*ρv ^2=常量(p0),各项分别称为静压、动压和总压。显然,流动中速度增大,压强就减小;速度减小,压强就增大;速度降为零,压强就达到最大(理论上应等于总压)。飞机机翼产生举力,就在于下翼面速度低而压强大,上翼面速度高而压强小,因而合力向上。据此方程,测量流体的总压、静压即可求得速度,成为皮托管测速的原理。在无旋流动中,也可利用无旋条件积分欧拉方程而得到相同的结果但涵义不同,此时公式中的常量在全流场不变,表示各流线上流体有相同的总能量,方程适用于全流场任意两点之间。在粘性流动中,粘性摩擦力消耗机械能而产生热,机械能不守恒,推广使用伯努利方程时,应加进机械能损失项[1]。

完全互溶双液系的平衡相图

实验 名称 完全互溶双液系的平衡相图 实验者姓名刘永刚 合作者 姓名 李金梁刘永刚李涛 实验 日期 2011-09-27 室温25.1 ℃气压101.78 Pa 指导 教师 杨静 评语 成绩

实验目的 1. 绘制常压下环己烷-乙醇双液系的T—X图,并找出恒沸点混合物的组成和最低恒沸点。 2. 掌握阿贝折射仪的使用方法。 实验原理 常温下,任意两种液体混合组成的体系称为双液体系。若两液体能按任意比例相互溶解,则称完全互溶双液体系;若只能部分互溶,则称部分互溶双液体系。双液体系的沸点不仅与外压有关,还与双液体系的组成有关。恒压下将完全互溶双液体系蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成,就能找出平衡时气、液两相的成分并绘出T—X图。 通常,如果液体与拉乌尔定律的偏差不大,在T—X图上溶液的沸点介于A、B二纯液体的沸点之间见图2-4-1 (a)。而实际溶液由于A、B二组分的相互影响,常与拉乌尔定律有较大偏差,在T—X图上就会有最高或最低点出现,这些点称为恒沸点,其相应的溶液称为恒沸点混合物,如图2-4-1(b),(c)所示。恒沸点混合物蒸馏时,所得的气相与液相组成相同,因此通过蒸馏无法改变其组成。 图1 完全互溶双液系的相图 本实验采用回流冷凝的方法绘制环己烷-乙醇体系的T—X图。其方法是用阿贝折射仪测定不同组分的体系在沸点温度时气相、液相的折射率,再从折射率-组成工作曲线上查得相应的组成,然后绘制T—X图。

实 验 试 剂 环己烷(A.R);无水乙醇(A.R)。 实验仪器 沸点仪1套;恒温槽1台;阿贝折射仪1台;移液管(1mL,2支;10mL,1支);具塞小试管9支。 实 验 装 置 a b

定常与非定常流动

定常流动 流体(气体、液体)流动时,若流体中任何一点的压力,速度和密度等物理量都不随时间变化,则这种流动就称为定常流动;反之,只要压力,速度和密度中任意一个物理量随时间而变化,液体就是作非定常流动或者说液体作时变流动。 所以,定常流动时,管中流体每单位时间流过的体积(体积流量)qV为常量,流体每单位体积的质量(密度)ρ也是常量。 非定常流动 流体的流动状态随时间改变的流动。若流动状态不随时间而变化,则为定常流动。流体通常的流动几乎都是非定常的。 分类 按流动随时间变化的速率,非定常流动可分为三类:①流场变化速率极慢的流动:流场中任意一点的平均速度随时间逐渐增加或减小,在这种情况下可以忽略加速度效应,这种流动又称为准定常流动。水库的排灌过程就属于准定常流动。可认为准定常流动在每一瞬间都服从定常流动的方程,时间效应只是以参量形式表现出来。②流场变化速率很快的流动:在这种情况下须考虑加速度效应。活塞式水泵或真空泵所造成的流动,飞行器和船舶操纵问题中所考虑的流动都属这一类。这类流动和定常流动有本质上的差别。例如,用伯努利方程(见伯努利定理)描述这类流动,就须增加一个与加速度有关的项,成为: ,式中为理想流体沿流线的速度分布;A和B表示同一流线上的两个点;P 为压强;为密度;g为重力加速度;z为重力方向上的坐标;ds为流线上的长度 元。③流场变化速率极快的流动:在这种情况下流体的弹性力显得十分重要,例如瞬间关闭水管的阀门。阀门突然关闭时,整个流场中流体不可能立即完全静止下来,速度和压强的变化以压力波(或激波)的形式从阀门向上游传播,产生很大的振动和声响,即所谓水击现象。这种现象不仅发生在水流中,也发生在其他任何流体中。在空气中的核爆炸也会发生类似现象。 除上述三类流动外,某些状态反复出现的流动也被认为是一种非定常流动。典型的例子是流场各点的平均速度和压强随时间作周期性波动的流动,即所谓脉

1.煤矿井下电气作业安全技术实际操作考试标准

煤矿井下电气作业安全技术实际操作考试标准 1制定依据 本标准依据《中华人民共和国安全生产法》、《煤矿安全规程》、《特 种作业人员安全技术培训考核管理规定》、《煤矿井下电钳工安全技术培 训大纲及考核标准》等有关法律、法规和标准制定。 2适用对象 从事煤矿井下电气操作作业的人员,包括井下电钳工、电气设备防爆检查工和变配电运行工。 3考试方式 采用实物操作、模拟操作和手指口述等方式。 4考试点基本条件 4.1具有满足实际操作考试需要的考试场所。考试场所必须按照环境保护、劳动保护、安全和消防各项要求设置,应当设置有关安全指示标志、警示标语、考场规则等,应当安装实时监控系统。 4.2具有满足实际操作考试需要的设备设施。配置矿用隔爆型低压真空馈电开关、矿用隔爆型低压磁力启动器、井下照明综合保护装置、矿用隔爆型电动机、局部通风机及其双电源控制开关,矿用电缆及防爆接线盒,控制电缆,局部接地极、接地母线、接地线,兆欧表、便携式甲烷检测报警仪,工作票、停电警示牌、高低压验电器、放电导体、电工工具等实物,“井 下供电系统模拟操作装置”。设备设施及仪表应功能齐全、性能稳定、操 作可靠、安全环保。 4.3具有满足实际操作考试需要的考评人员。考评人员应具有工程师、讲师及以上专业技术职务或者技师及以上资格,实际从事煤矿机电专业相关工作5年以上,熟悉相应的专业知识和操作技能,掌握考试标准。 5考试要求 5.1考试科目 5.1.1井下低压电气设备停、送电安全操作(简称K1,必考科目) 5.1.2井下风电、甲烷电闭锁接线安全操作(简称K2)

5.1.3井下电气保护装置检查与整定安全操作(简称K3) 5.1.4井下电缆连接与故障判断安全操作(简称K4) 5.1.5井下变配电运行安全操作(简称K5) 5.1.6井下电气设备防爆安全检查(简称K6) 5.2组卷方式 从K2~K6中随机抽取一个科目与K1组成试卷。 5.3考试成绩 考试成绩总分为100分,80分及以上为合格。 5.4考试时间 考试时间为30分钟。 6考试内容及评分标准 6.1井下低压电气设备停、送电安全操作,见表K1。 表K1井下低压电气设备停、送电安全操作考试时间:15分钟 序号 1 2 考试 项目 停电 准备 停电 安全 操作 操作内容与步骤 1.检查仪器、防护用品 ①便携式甲烷检测报警仪、停电牌、放电 导体、电工工具等齐全、完好。 ②绝缘胶靴、工作服等个人防护用品齐全、 完好。 2.取得停、送电许可 ①按照停电计划及时与停、送电联系人取 得可靠联系。 ②确认停、送电经过许可。 3.检查甲烷 确认电气设备附近20 m范围内风流中的甲 烷浓度不超过1.0%。 1.停待检修开关 按动分闸按钮,断开真空接触器→分断隔 离开关并闭锁。 2.停上一级开关 按动分闸按钮,断开真空接触器→挂停电 警示牌。 考试 方式 手指 口述 实物 操作 + 手指 口述 分值 6分 6分 3分 4分 4分 评分标准 操作内容每项3分,每 缺一项或一项不正确 扣3分。 操作内容每项3分,每 缺一项或一项不正确 扣3分。 操作内容不正确扣3 分。 操作步骤每步2分,每 缺一步或一步不正确 扣2分。 操作步骤每步2分,每 缺一步或一步不正确 扣2分。

完全互溶双液系统气-液平衡相图的绘制

物理化学实验报告 学院:化学与化工专业:化学工程与工艺班级:化工121 姓名张宁学号1208110113 同组人李阳,刘忠凯,盛健 日期2013. 11.15 指导教师安燕成绩 实验 名称 完全互溶双液系统气-液平衡相图的绘制 实验目的1.掌握阿贝折射仪的使用方法通过测定混合物的折射率确定其组成。 2.学习常压下完全互溶双液系统气-液平衡相图的测绘方法,加深对相律、恒沸点的理解。 仪器及试剂WAY型阿贝折射仪1台;超级循环恒温水浴1台;带有冷凝管的沸点仪1台;电加热套1个;数字式温度计1台;小装样瓶11个;长、短胶头滴管若干;1mL,10mL移液管各一支;5mL,25mL移液管各2支。 乙醇(AR);环己醇(AR) 实验原理 相图是描述相平衡系统温度、压力、组成之间关系的图形,可以通过实验测定相平衡系统的组成来绘制。 两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。若两液体能以任意比例互溶,称其为完全互溶双液系统;若两液体只能部分互溶,称其为部分互溶双液系统。当纯液体或液态混合物的蒸气压与外压相等时,液体就会沸腾,此时气-液两相呈平衡,所对应的温度就是沸点。双液系统的沸点不仅取决于压力,还与液体的组成有关。表示定压下双液系统气-液两相平衡时温度与组成关系的图称为T-X B 图或沸点-组成图。 恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T-X),根据体系对乌拉尔定律的偏差情况,可分为三类: (1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1(а)所示。 (2)最大负偏差:混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1(b)所示。 (3)最大正偏差:混合物存在着最低沸点,如正丙醇-水体系,如图1(c)所示。 图1 完全互溶双液系统的气-液平衡相图 在最高沸点和最低沸点处,气相线与液相线相交,对应于此点组成的溶液,达到气-液两相平衡时,气相与液相组成相同,沸腾的结果只使气相量增加、液相量减少,沸腾过程中温度保持不变,这时的温度叫恒沸点,相应的组成叫恒沸组成。压力不同,同一双液系统的相图不同,恒沸点及恒沸组成也不同。

双液系气液平衡相图的绘制

实验三双液系气液平衡相图的绘制姓名:学号: 班级:实验日期:2015年9月21日 提交报告日期:2015年9月28日 1、实验目的 1.了解沸点仪的原理和使用方法。 2.在大气压力下用沸点仪测绘环己烷-乙醇双液系的气相平衡相图。 3.掌握阿贝折射仪的使用方法。 2、实验原理 双液系是指两种液态物质混合而成的物系。双液系可以分为完全互溶双液系、部分互溶双液系和完全不溶双液系。 将两种挥发性液体混合,若该二组分的蒸气压不同,则溶液的组成与其平衡气相的组成不同。在压力保持一定,二组分系统气液达到平衡时,表示液态混合物的沸点与平衡时组成关系的平衡状态图,简称相图。沸点和组成的关系有下列三种:(1)理想液体混合物或接近理想液体混合物的双液系,其液体混合物的沸点介于两纯物质沸点之间;(2)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的负偏差,其溶液有最高恒沸点见;(3)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的正偏差,其溶液有最低恒沸点。第(2)、(3)两类溶液在最高或最低恒沸点时的气液两相组成相同,加热蒸发的结果只使气相总量增加,气液相组成及溶液沸点保持不变,这时的温度称恒沸点,相应的组成称恒沸组成。第一类混合物可用一般精馏法分离出这两种纯物质,第(2)、(3)类混合物用一般精馏方法只能分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。 为了测定二元液系的相图,需在气液达到平衡后,同时测定溶液的沸点、气相和液相组成。 本实验是测定具有最低恒沸点的环己烷—乙醇双液系的相图。方法是用沸点仪直接测定一系列不同组成之溶液的气液平衡温度(即沸点),并收集少量馏出液(即气相冷凝液)及吸取少量溶液(即液相),分别用阿

编号123456 7 8 贝折射仅测定其折射率。为了求出相应的组成,必须先测定已知组成的溶液的折射率,作出折射率对组成的工作曲线,在此曲线上即可查得对应于样品折射率的组成。 3、实验仪器和试剂 1.仪器 沸点仪1个、加热电源(0.5kW)1台、阿贝折射仪1台、长颈胶头滴管2支、镜头纸、 超级恒温槽、50~10℃温度计1支。 2.药品 乙醇、环己烷、丙酮。 4、实验操作步骤及方法要点 1.启动超级恒温槽的加热和搅拌系统,把超级恒温槽的控制温度调至27℃。 2.测定标准溶液的折射率 用与超级恒温槽相连接的已经恒温的阿贝折射仪测定标准溶液的折射率,作折射率对组成的工作曲线。 3.溶液沸点及气液平衡组成的测定。 往沸点仪中加入20mL乙醇,通冷却水,打开电源并调电压至12V,加热溶液至沸腾。待其温度计上所指示的温度保持恒定后,读下该温度值,同时停止加热,并立即在小泡中取气相冷凝液,迅速测定其折射率,并用另一滴管取少量液相测定其折射率。 接下来,往沸点仪中分别加入1mL、2mL、2mL、2mL、5mL环己烷,并按前述方法测定气液平衡温度和气液两相的折光率。结束后,将沸点仪中溶液倒入回收瓶并用电吹风把沸点仪烘干。 往沸点仪中加入20mL环己烷,经行实验。在之后往沸点仪中分别加入的是1mL、2mL、2mL、2mL、5mL乙醇。 注意:每次测量折射率后,要将折射仪的棱镜打开晾干,以备下次测定用。 5、实验数据 1)原始实验测量数据 大气压力:97.13kPa 室温:25.5℃ 以下数据测定过程中阿贝折射仪(恒温槽)温度为27.0℃。

试气作业工艺规程

试气作业工艺规程 试气大队 二〇一一年二月

目录 一试气准备 (1) 1 场地准备 (1) 2 水、电准备 (1) 3 压井液准备 (1) 4 作业设备 (1) 5 井口的安装 (2) 6 分离器、水套炉及放喷管线 (2) 7 油管 (3) 8 井下工具 (3) 二试气施工 (3) 1 通井、洗井、试压 (3) 2 射孔 (4) 3 压裂酸化 (4) 4 压裂施工中可能出现的问题及处理预案 (6) 5 放喷、诱喷 (6) 6 测压、求产 (7) 7 压恢测试 (9) 8 压井作业考核 (10) 9 试井 (10) 10 资料 (10) 附图1(参考)延109井山1气层试气井身结构示意图 (1) 附图2 试气作业地面设备安装位置及流程示意图 (1) 附图3 试气工艺流程图 (1)

批准页 本大队按照《HSE程序文件》的引出,结合本大队的工程作业和管理活动的实际,制定了《试气作业工艺规程》并汇编成册。 本《工艺规程》是HSE管理体系的组成部分,是对《HSE程序文件》的展开,是技术性的操作要求。 本《工艺规程》由油气勘探公司天然气勘探开发部提出,并由试气大队归口管理。 本《工艺规程》主要起草人:王光耀、崔国涛、刘玉清、梁延龙、李依吉川、韩伟、杨国旗。 本《工艺规程》现行版本:A 版,修改码:0 审核: 批准: 年月日

试气作业工艺规程 为安全、优质、高效的完成试气任务,确保试气目的的实现,根据有关石油天然气行业标准及健康、安全、环保(HSE)的法律、法规,特制定如下工艺规程:一试气准备 1 场地准备 1.1 井场应平整,长大于120m,宽大于70m,井口应低于四周,排水沟应畅通,清污分流。 1.2 井架基础要用混凝土浇灌,基础平面高差不应超过3mm。 1.3 值班房与井口及排污池的距离应大于30m。 1.4 应有容量大于井筒容积5倍的排污池。 1.5 气井作业用消防器材必须齐全、完好、到位、专管专用,井场必须堆放2-4m3消防砂,严禁用明火。 2 水、电准备 2.1 水罐总容量大于井筒容积的5倍。 2.2 发电房及电器控制开关与井口、放喷管线出口的距离应大于30m。不应有裸露线及漏电现象,发电房应安装避雷装置和接地线,并要求装配漏电保护器。 2.3 井场配电线路应采用橡皮套软电缆,并应考虑防火措施;电缆架空走向合理,对地最小距离应大于 2.5m。配电箱要装在值班房内,保持干燥、通风,配电箱内的开关电器应安装牢固,连接线应采用绝缘导线,接头不应裸露和松动。用电取暖时,取暖器防护罩应牢固和完整,在0.5m范围内不应放置和烘烤易燃物。 3 压井液准备 3.1 应按试气设计书的要求准备质量合格、数量足够的压井液。 3.2 要求准备压井液液量应大于井筒容积的2倍。 4 作业设备 4.1 主要设备:修井机、通井机、18米/29米井架、液压钳、采气树、水泥车、水套炉、三相分离器、液罐、气体检测仪、正压式呼吸器、防毒面具等。 压裂施工车辆包括:2000型主压车、仪表车、混砂车、液氮泵车、液氮槽车、砂

完全互溶双液系相图

4.3 完全互溶的双夜系相图 4.3.1 二组分系统的相律的应用 最多可有四相平衡共存,是无变量系统。 最多可有三个自由度-T ,p ,x 均可变,属三变量系统。因此,要完整的描述二组分系统相平衡状态,需要三维坐标的立体图。但为了方便,往往指定一个变量固定不变,观察另外两个变量之间的关系,这样就得到一个平面图。如: 保持温度不变,得 p-x 图 较常用 保持压力不变,得 T-x 图 常用 保持组成不变,得 T-p 图 不常用。 若保持一个变量为常量,从立体图上得到平面图。相律 单相,两个自由度。 最多三相共存。 二组分系统相图种类很多,以物态来区分,大致分为: 完全互溶双液系 气-液平衡相图 部分互溶双液系 完全不互溶双液系 具有简单低共熔混合物 稳定化合物 有化合物生成 不稳定化合物 固-液平衡相图 固相完全互溶 固相部分互溶 固相部分互溶 等 C 2C 24= f Φ+=Φ =--min max 1 3Φf ==min max 0 4 f Φ==213f ΦΦ *=-+=-*min max 1 2Φf ==*max min 3 0 Φf ==

4.3.2 理想的完全互溶双液系相图 若A 、B 两种液体均能以任意比例相互混容形成均匀单一的液相,则该系统称为完全互溶双液系。根据相似相容原理,它可以分为:理想的完全互溶双液系 和非理想的完全互溶双液系。首先学习理想液态混合物的相图。 4.3.2.1. 理想溶液p-x 图 设A 、B 形成理想溶液,其饱和蒸气压分别为P A * 和P B *,P 为体系的总蒸气压。 以x A 为横坐标,以P 蒸气压为纵坐标,在p-x 图上分别表示出P A 、P B 、P 与x A l 的关系。 p-x-y 图 同压下 , 之间的关系 若知道一定温度下的P A *、P B *,就可据液相组成(x A /x B )求其气相组成(y A /y B ) p x p p p y A A A A *== B A B A B A x x p p y y * *= 若 则 此时 即蒸气压大的组分在气相中浓度更大。 若 ,此时 , * A A A p p x =* B B B p p x =()A B l l A A B B **l B A B A (1) l l A A B A p p p p x p x p x p x p p p x *****=+=+=+-=+-~A p y 线: A y A x ()A A B A A A B A p x p p y x p p p * * ** +-==**A B p p >A A y x >, B B y x <,**A B p p

双液系的气液平衡相图

双液系的气-液平衡相图 1. 简述由实验绘制环己烷-乙醇气-液平衡T-x相图的基本原理。 答:通过测定不同沸点下组分的气、液相的折射率,在标准的工作曲线上找出该折射率对应的浓度,结合其沸点画出平衡相图。 2. 在双液系的气-液平衡相图实验中,作环己烷-乙醇的标准折光率-组成曲线的目的是什么? 答:作标准曲线的目的是通过测气、液相相得折射率从而在标准工作曲线上找出对应的浓度。 3. 用精馏的方法是否可把乙醇和环己烷混合液完全分离,为什么? 答:不能完全分离。因为环己烷-乙醇二组分具有最低恒沸点。 4. 测定纯环己烷和纯乙醇的沸点时,沸点仪中有水或其它物质行吗? 答:有水和其他物质都是不行的。因为有水和其他物质会使所测沸点改变。 5. 为什么工业上常生产95%酒精?只用精馏含水酒精的方法是否可能获得无水酒精? 答:因为水-乙醇二组分具有最低恒沸点,所以工业上常生产95%的酒精。用精馏的方法无法获得无水酒精,只能获得95%的酒精。 6. 在双液系的气-液平衡相图实验中,如何判断气-液相达平衡状态?

答:观察贝克曼温度计的读数,如果读数稳定3-5分钟,说明已达平衡状态。 7. 在双液系的气-液平衡相图实验中,每次加入沸点仪中的环己烷或乙醇是否应按记录表所规定的体积精确计量?为什么? 答:不需要按记录表的加。因为组分的浓度不是按所加物质的量计算得来的,而是通过测折射率间接得到的。 8. 在双液系的气-液平衡相图实验中,在测定沸点时,溶液出现分馏现象,将使绘出的相图图形发生什么变化? 答:出现馏分将使测得的沸点偏高,使相图向上移动。 9. 在双液系的气-液平衡相图实验中,蒸馏器中收集气相冷凝的小球大小对结果有何影响? 答:小球太小难以收集气相,小球太大,小球内的组分更新太慢,产生馏分,导致实验误差。 10. 在双液系的气-液平衡相图实验中,通过测定什么参数来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成? 答:通过测定组分的折射率来测定双液系气-液平衡时气相和液相的组成。 11. 在双液系的气-液平衡相图中,如何通过测定溶液的折光率来求得溶液的组成? 答:通过测得的折射率在标准曲线上找出对应的浓度,根据气、液相平衡浓度与测得的沸点作出平衡相图。

双液系的气液平衡相图(物理化学实验)

双液系的气液平衡相图 实验者:林澄昱生04 2010030007 同组者:张弯弯 实验日期:2012-03-10 提交日期:2012-03-16 实验指导:刘晓惠 1引言 两种蒸气压不同的挥发性液体在混合之后,其溶液组成与与其平衡气相的组成不同。 在恒外压下,二组分系统达到气液平衡时,表示液态混合物的沸点与平衡时气液两相组成关系的相图,称为沸点和组成(T-x)图。大致分为三大类,包括: (1)理想液体混合物或接近理想液体混合物的双液系,其混合物沸点介于两纯物质沸点之间。见图1(a); (2)各组分蒸气压对拉乌尔定律产生很大的负偏差,有最高恒沸点。见图1(b); (3)各组分蒸汽压对拉乌尔定律产生很大的正偏差,有最低恒沸点。见图2(c)1。 图1 三类沸点组成(T-x)图 本实验为了绘制常压下环己烷-乙醇的气液平衡相图,先利用阿贝折射仪测定一系列已知组成混合溶液及纯液体的折射率,绘制标准曲线,再通过沸点仪测定一系列混合溶液的沸点,收集少量气相冷凝液以及溶液,测定其各自折射率,反查标准曲线得到气液两相的组成,绘得双液系的气液平衡相图。 2实验操作 2.1实验药品、仪器及测试装置示意图 2.1.1实验药品 环己烷,无水乙醇; 2.1.2实验仪器 沸点仪,调压器,温度传感器,锥形瓶,分析天平(AR2140),阿贝折射 仪(型号不明,为靠近恒温箱的一台),恒温箱,胶头滴管,10ml吸量管, 洗耳球; 2.1.3装置示意图

1. 冷却水入口 2. 气相冷凝液贮存小泡 3. 温度传感器 4. 喷嘴 5. 电热丝 6. 调压器2 图2 沸点仪 2.2实验条件 恒温槽温度:26 ℃ 室温:未测 气压:未测 2.3实验操作步骤及方法要点 2.3.1标准曲线的测定及绘制 2.3.1.1标准溶液的配制 取5个干燥、洁净的锥形瓶,编号为1~5,分别称量空瓶质量并记录;依照表1分别量取并加入相应体积的环己烷和无水乙醇,每加 入一种溶液以后称量其质量并记录;得到5份已知组分的标准溶液。 表1 标准溶液的配制方案 通过称量得到的质量,可以计算得到每锥形瓶中液体含有的环己烷质量分数,通过测定其折射率,可以确定特定环己烷质量分数与折 射率的关系;同时,直接量取纯的无水乙醇和环己烷,测定其折射率, 可以绘制在环己烷质量分数在0~1之间的无水乙醇混合溶液与折射率 的关系曲线。 2.3.1.2标准溶液折射率测定 (1)将阿贝折射仪与恒温箱相连,调节反光镜使目镜视野明亮,此 时仪器可以用来测量; (2)用胶头滴管加入待测溶液,在右目镜视野中观察,用右侧旋钮 调节色散程度,使明暗分界线清晰,再用左侧旋钮调节,使明 暗交界线处于叉丝中心。注意接下来实验过程中保证左侧旋钮

离心式压气机的工作原理

航空发动机原理

压气机的工作原理 根据气流在压气机的流动方向,可将压气分为两大类,气流沿离开叶轮中心方向流动的叶做离心式压气机;气流沿与叶轮轴平行方向流动的叫做轴流式压气机。此外还有轴流式与离心式压气机混合而成的混合式压气机。目前使用最广泛的是轴流式压气机,以下将作重点介绍。 轴流式压气机的基本组成,由静子和转子组成。静子由多排叶片组成,这些叶片叫做整流叶片,由一排流叶片组成的圆环叫做整流环,各整流环固定在机匣上。转子由多排叶轮组成,每一排叶轮上固定了许多工作叶片,压气机叶轮最终能过叶轮轴与涡轮的工作叶轮轴相连,并由涡轮带动高速旋转。 轴流式压气机的叶轮和整流环是交错排列的。一个叶轮和后面相邻的整流环构成了压气机的一级。单级压气机增压比不高。一般约为1.2-1.8。为了得到更高的增压比,目前用在民航机上的涡扇发动机的轴流式压气机级数常为10-20级,压气机增压比高达30-40。 有些轴流式压气机的进口安装了一排固定的导流叶片,它们所组成的圆环叫做导流环。空气在压气机中的流动 从进气道流入压气机的空气,首先流过导流环,然后依次流过各级的叶轮和整流环,最后从末级整流环流出进入燃烧室。由于空气在压气机中的流动较为复杂,同时气流在不同半径叶片通道内的流动大体相仿,为了便于分析,我们假想用一条通过各级叶轮平均地半径处的直线绕叶轮旋转,来切割叶轮和整流环叶片,得到压气机——“基本级”,每级压气机可看成是很多基元级相叠加而成。

所以空气在基元级中的流动可看成压气机工作的缩影。把所得到的基元级切片在平面上展开,就得到——平面叶栅图形。 目前大多数航空燃气轮机都采用轴流式压气机,只有小功率、小流量的涡轴和涡浆发动机上才采用离心式压气机。在20世纪40年代末和50年代初、涡喷发 动机也曾采用离心式压气机。 离心式压气机由导流器, 叶轮, 扩压器, 导气管等部分组成,叶轮和扩压器是其中两个主要部件。导流器:安装在叶轮的进口处,其通道是收敛形的使气流以一定方向均匀进入工作叶轮, 以减小流动损失,空气在流过它时速度增大,而压力和温度下降。叶轮:是高速旋转的部件,叶轮上叶片间的通道是扩张形的,空气在流过它时, 对空气作功, 加速空气的流速, 同时提高空气的压力。扩压器:位于叶轮的出口处,其通道是扩张形的,空气在流过它时将动能转变为压力位能,速度下降, 压力和温度都上升。导气管:使气流变为轴向, 将空气引入燃烧室。 离心式压气机属于叶片机械,其工作原理是以高速气流与工作叶轮和固定叶片的相互动力作用为基础,与容积式压气机相比离心式压气机的优点是:消耗同样的功率时,比容积式压气机的效率高,并能得到较高的增压压力,一般能达到0.147~0.196MPa以上;结构简单紧凑,重量轻,金属消耗量少。目前离心式压气机在内燃机增压方面获得广泛的应用。离心式压气机的缺点是随着转速的降低,增压压力便急剧下降。空气经滤清器进入气道,进气道的断面沿气流方向逐渐缩小,以便提高气流的稳定性。进气道一定要能保证在流动损失为最小的情况下,把空气均匀地导向工作轮。工作轮装装花链轴上,尺寸小的可安装在光轴上。工作轮可由曲轴通过机械驱动,也可直接由涡轮机驱动。 空气沿进气道进入工作轮随工作轮一起旋转,受到离心力的作用沿着工作轮上叶片所构成的通道流动,使空气受到压缩,这时压力从P1增加到P2,气流速度从c1增加到c2,驱动工作轮的机械功转化为空气在工作轮中获得的动能,和以压力形式表现的势能。工作轮出口处的功能一般为气流总能量的一半,因此,

非定常流动的涡轮增压器离心压缩机

非定常流动的涡轮增压器离心压缩机:三维计算流体动力学数值模拟及实验分析叶轮叶片振动 Hans-Peter Dickmann e-mail: hans-peter.dickmann@https://www.360docs.net/doc/a42483048.html, Thomas Secall Wimmel e-mail: thomas.secallwimmel@https://www.360docs.net/doc/a42483048.html, Jaroslaw Szwedowicz e-mail: jaroslaw.szwedowicz@https://www.360docs.net/doc/a42483048.html, Dietmar Filsinger e-mail: dietmar.filsinger@https://www.360docs.net/doc/a42483048.html, Christian H. Roduner e-mail: christian.roduner@https://www.360docs.net/doc/a42483048.html, 在单级离心压缩机的实验研究表明,测量叶片的振动振幅变化很大并沿着阻气的一条匀速线涌起。对非定常流动进行了分析,得到了激励机制的详细资料。所以,对涡轮增压器压气机叶轮的阶段通过建模和计算流体力学(CFD)动力学方法进行了模拟。对两个在非设计工况操作要点进行了分析。第一个接近堵塞线,第二个接近喘振线。瞬态CFD被采用是因为只有这样一个叶片激发了非定常流状况引起的,这是可以预期到的。只有瞬态CFD可以提供合适的解决方案。CFD 的结果表明,套管之间的相互作用是受套管引流系统和主流程的影响。此外,对吸入弯头和出水蜗壳这些非轴对称组件的效果进行了分析。蜗壳的几何本身并没有被建模。蜗壳和吸入弯头并处圆周非对称流场足以使叶片扩压器模拟蜗壳 排出圆周压力分布不对称从而产生激发叶片。了解导致叶轮的实测振动行为的激励机制,时间上的叶轮叶片的依赖压力

燃气轮机原理与结构解析

图说燃气涡轮发动机的原理与结构 曹连芃 摘要:文章介绍燃气涡轮发动机的工作原理;对燃气轮机的主要部件轴流式压气机、环管形燃烧室、轴流式涡轮分别进行了原理与结构介绍;对燃气涡轮发动机的整体结构也进行了介绍。 关键字:燃气涡轮发动机,燃气轮机,轴流式压气机,燃烧室,轴流式涡轮 1. 燃气涡轮发动机的工作原理 燃气涡轮机发动机(燃气轮机)的原理与中国的走马灯相同,据传走马灯在唐宋时期甚是流行。走马灯的上方有一个叶轮,就像风车一样,当灯点燃时,灯内空气被加热,热气流上升推动灯上面的叶轮旋转,带动下面的小马一同旋转。燃气轮机是靠燃烧室产生的高压高速气体推动燃气叶轮旋转,见图1。 图1-走马灯与燃气涡轮 燃气轮机属热机,空气是工作介质,空气中的氧气是助燃剂,燃料燃烧使空气膨胀做功,也就是燃料的化学能转变成机械能。图2是一台燃气轮机原理模型剖面,通过它来了解燃气轮机的工作原理。 从外观看燃气轮机模型:整个外壳是个大气缸,在前端是空气进入口;在中部有燃料入口,在后端是排气口(燃气出口)。 燃气轮机主要由压气机、燃烧室、涡轮三大部分组成,左边部分是压气机,有进气口,左边四排叶片构成压气机的四个叶轮,把进入的空气压缩为高压空气;中间部分是燃烧器段(燃烧室),内有燃烧器,把燃料与空气混合进行燃烧;右边是涡轮(透平),是空气膨胀做功的部件;右侧是燃气排出口。

图2-模型燃气轮机结构 在图3中表示了燃气轮机的简单工作过程:空气从空气入口进入燃气轮机,高速旋转的压气机把空气压缩为高压空气,其流向见浅蓝色箭头线;燃料在燃烧室燃烧,产生高温高压空气;高温高压空气膨胀推动涡轮旋转做功;做功后的气体从排气口排出,其流向见红色箭头线。 图3-燃气轮机工作过程 在燃气轮机中压气机是由涡轮带动旋转,压气机的叶轮与涡轮安装在同一根主轴上组成燃气轮机转子,如图4所示。

完全互溶双液系气液平衡相图的绘制

完全互溶双液系气液平衡相图的绘制 一.实验目的 1.?测定常压下环己烷-乙醇二元系统的气液平衡数据,绘制沸点-组成相图。 2.掌握双组分沸点的测定方法,通过实验进一步理解分馏原理。 3.掌握阿贝折射仪的使用方法及原理。 4.了解和掌握沸点仪的测定原理及方法。 5.加深对完全互溶双液系气液平衡相图的理解和增强个人动手能力。二.实验原理 两种液体物质混合而成的两组分体系称为双液系。根据两组分间溶解度的不同,可分为完全互溶、部分互溶和完全不互溶三种情况。两种挥发性液体混合形成完全互溶体系时,如果该两组分的蒸气压不同,则混合物的组成与平衡时气相的组成不同。当压力保持一定,混合物沸点与两组分的相对含量有关。 恒定压力下,真实的完全互溶双液系的气-液平衡相图(T-x图),根据体系对拉乌尔定律的偏差情况,可分为三类: (1)一般偏差:混合物的沸点介于两种纯组分之间,如甲苯-苯体系,如图1(a)所示。 (2)最大负偏差:存在一个最小蒸气压值,比两个纯液体的蒸气压都小,混合物存在着最高沸点,如盐酸-水体系,如图1 (b)所示。 (3)最大正偏差:存在一个最大蒸气压值,比两个纯液体的蒸气压都 图1 二组分真实液态混合物气-液平衡相图(T

大,混合物存在着最低沸点,如正丙醇—水体系,如图1(c))所示。 对于后两种情况,为具有恒沸点的双液系相图。它们在最低或最高恒沸点时的气相和液相组成相同,因而不能象第一类那样通过反复蒸馏的方法而使双液系的两个组分相互分离,而只能采取精馏等方法分离出一种纯物质和另一种恒沸混合物。 为了绘制双液系的T-x相图,需测定几组原始组成不同的双液系在气-液两相平衡后的沸点和液相、气相的平衡组成。 本实验以环己烷-乙醇为体系,该体系属于上述第三种类型。在沸点仪(如图2所示)中蒸馏不同组成的混合物,测定其沸点及相应的气、液二相的组成,即可作出T-x相图。 本实验中气液两相的组成均采用折光率法测定。 折光率是物质的一个特征数值,它与物质的浓度及温度有关,因此在测量物质的折光率时要求温度恒定。溶液的浓度不同、组成不同,折光率也不同。因此可先配制一系列已知组成的溶液,在恒定温度下测其折光率,作出折光率-组成工作曲线,便可通过测折 图2 沸点仪的结构 光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的组成。 三.仪器与试剂 沸点仪,阿贝折射仪,调压变压器,超级恒温水浴,温度测定仪,长

完全互溶双液系的平衡相图

实验原理 常温下,任意两种液体混合组成的体系称为双液体系。若两液体能按任意比例相互溶解,则称完全互溶双液体系;若只能部分互溶,则称部分互溶双液体系。双液体系的沸点不仅与外压有关,还与双液体系的组成有关。恒压下将完全互溶双液体系蒸馏,测定馏出物(气相)和蒸馏液(液相)的组成,就能找出平衡时气、液两相的成分并绘出T—X图。 通常,如果液体与拉乌尔定律的偏差不大,在T—X图上溶液的沸点介于A、B二纯液体的沸点之间见图2-4-1 (a)。而实际溶液由于A、B二组分的相互影响,常与拉乌尔定律有较大偏差,在T—X图上就会有最高或最低点出现,这些点称为恒沸点,其相应的溶液称为恒沸点混合物,如图2-4-1(b),(c)所示。恒沸点混合物蒸馏时,所得的气相与液相组成相同,因此通过蒸馏无法改变其组成。 图1 完全互溶双液系的相图 本实验采用回流冷凝的方法绘制环己烷-乙醇体系的T—X图。其方法是用阿贝折射仪测定不同组分的体系在沸点温度时气相、液相的折射率,再从折射率-组成工作曲线上查得相应的组成,然后绘制T—X图。 实 验 试 剂 环己烷(A.R);无水乙醇(A.R)。

实验仪器 沸点仪1套;恒温槽1台;阿贝折射仪1台;移液管(1mL,2支;10mL,1支);具塞小试管9支。 实 验 装 置 a

原始数据测定折射率与混合液浓度的关系 环 己 烷 0 0.100 0.200 0.300 0.400 0.500 0.600 0.700 0.800 0.900 1.000 无 水 乙 醇 1.000 0.900 0.800 0.700 0.600 0.500 0.400 0.300 0.200 0.100 0 W % 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 折 光 率 1.34 72 1.36 171 1.36 86 1.37 45 1.38 19 1.38 79 1.39 57 1.40 54 1.40 92 1.41 91 1.50 10 体积单位为毫升 右半部沸点-组成关系的测定 20毫升无 水乙醇液 中加入环 己烷的体 积 0.5 1.0 1.5 2.0 4.0 14.0 温度℃79.5 77.8 74.9 71.5 69.0 67.8 液相折射 率Nl 1.3598 1.3605 1.3600 1.3656 1.3742 1.3909 液相W% 8.03 11.04 10.29 11.04 14.50 41.86 气相折射 率Ng 1.3628 1.3731 1.3775 1.3811 1.3930 1.3981 气相W% 12.39 19.01 10.29 28.33 40.35 62.15 左半部沸点-组成关系的测定 25毫升环 己烷加入 无水乙醇 的体积 0.1 0.2 0.3 0.4 1.0 5.0 温度℃75.0 76.1 74.9 73.9 69.8 66.8 液相折射 率Nl 1.4192 1.4150 1.4126 1.4075 1.4040 1.3971 液相W% 100 100 100 100 100 80.20 气相折射 率Ng 1.4115 1.4224 1.4220 1.4216 1.4196 1.4010

双液系相图

双液系的气液平衡相图 张泳辉,PB08206072 中国科学技术大学化学系 摘要:本实验利用一定温度下溶液折光率与其浓度的对应关系,用阿贝折射仪测量出各种 浓度的水—正丙醇双液系在达到沸点时的气相和液相组成,并且绘制双液系的平衡相图,以确定体系的最低恒沸点。 关键词:气液双相恒沸点平衡相图折光率 前言:本次实验主要是通过测量不同组成的双相系的折光率得到其相图。再通过测量不同 组成下的沸点得到双液系组成与沸点的关系。 在常温下,两液态物质混合而成的体系称为双液系。两液体若只能在一定比例范围内互相溶解,称为部分互溶双液系,若两液体能以任意比例相互溶解,则称为完全互溶双液系。这次实验的水—正丙醇就是部分互溶双液系。 液体的沸点是指液体的蒸汽压与外压相等时的温度。在一定的外压下,纯液体的沸点有确定的值。但对于双液系来说,沸点不仅与外压有关,而且还与双液系的组成有关,即与双液系中两种液体的相对含量有关。 双液系在蒸馏时具有另一个特点是:在一般情况下,双液系的气相组成和液相组成并不相同。因此原则上有可能用反复蒸馏的方法,使双液系中的两液体互相分离。 本实验两相中的成分分析均采用折射率法,通过测折光率的大小在工作曲线上找出未知溶液的浓度与组成,从而画出体系的相图,找出最低恒沸点。 实验部分: 1、实验装置: 调压变压器型号:ZBK 42004-87 额定电压:220V 额定容量:1KVA 单相50Hz 数字阿贝折射仪物理光学有限公司型号:WAY-2S 申光 超级恒温器上海实验仪器厂出厂日期:2001年9月 最高使用温度:95℃电压:220V 频率:50Hz 功率:15KW 2、实验方法 ①调节恒温槽温度并使其稳定,使阿贝折射仪上的温度稳定在30℃±0.2℃。 ②安装沸点仪:将烘干的沸点仪安装好,注意带有温度计和加热丝的橡皮塞要塞紧,不要触及烧瓶底部,温度计和加热丝之间要有一定的距离,装上辅助温度计G。操作时要小心,防止打破水银温度计。

压气机处理机匣非定常相互作用分析

第23卷第7期2008年7月 航空动力学报 Journal of Aerospace Power Vol.23No.7 July 2008 文章编号:1000-8055(2008)07-1246-07 处理机匣/压气机非定常相互作用分析 蒋华兵,陆亚钧,袁 巍,李秋实 (北京航空航天大学,航空发动机气动热力重点实验室,北京100083) 摘 要:实验研究了三个不同槽数圆弧斜槽处理机匣对压气机气动性能的影响,实验结果显示,只有当处理槽数确定的处理机匣/压气机非定常相互作用频率锁定在压气机分离绕流流场非定常特征频率附近时,处理机匣才能展示出满意的扩稳能力.实验利用25孔总压耙测量压气机静子出口S 3流面总压流场结构,测量结果表明,处理机匣/压气机非定常相互作用不但大幅度改善了压气机分离绕流流场结构,还影响了压气机总压升径向分布. 关 键 词:非定常相互作用;压气机;处理机匣;失速裕度中图分类号:V23113 文献标识码:A 收稿日期:2007-07-10;修订日期:2008-01-25 基金项目:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2005CB724100) 作者简介:蒋华兵(1979-),男,四川南充人,博士生,主要从事进气畸变、稳定性评定和非定常扩稳等研究. Analysis on the unsteady interaction between the casing treatment and the compressor JIANG H ua -bing,LU Ya -jun,YU AN Wei,LI Q iu -shi (National Key Labo rato ry on Aero -engines,Beijing Univer sity of Aeronautics and Astronautics,Beijing 100083,China) Abstract:T hree arc curve slot casing treatments that differ only in the num ber o f treat -m ent slots w ere utilized to investig ate the influence of unsteady interaction frequency on the performance o f the compresso r.The exper im ent results indicate that the frequency of un -steady interaction betw een the arc curve casing treatment and the compressor,w hich r epre -sents the number of casing treatm ent due to the relative m ovement betw een rotor blades and tr eatment slo ts,should be tuned close to the vortex shedding frequency or w ithin the range of lock -in frequency.The influence of casing tr eatment on the total pressure flow fields of the compressor stato r w ere investig ated utilizing total pressure rake,the exper im ent results indicate that the unsteady interaction betw een the com pressor and the casing treatm ent should impr ove the separated flow field around the compressor,and w hich influence the ra -dial distr ibutio n of the to tal pr essure rise. Key words:unsteady interaction;compressor;casing treatment;stall marg in 自上世纪30年代末涡轮喷气式发动机问世以来,国内外专家为拓宽风扇/压气机稳定工作范围进行了大量研究工作.处理机匣以其简单、容易实施以及卓越的扩稳能力而备受研究者青睐,已成为当前最主要的扩稳技术之一.为了获得满意的扩稳效果,国内外学者对处理机匣进行了大量 研究:一方面发展了多种处理机匣结构[1],并对其几何参数进行优化设计;另一方面从处理机匣对 压气机流场结构的影响出发,揭示处理机匣改善压气机稳定性的流动机理[2-4] .到目前为止,处理机匣研究依然停留在定常、经验甚至试凑阶段,严重限制了机匣处理技术的发展和应用.

相关文档
最新文档