一种用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统技术方案

一种用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统，包括储料罐、第一/二微型流量计、第一/二电动调节阀及PID控制仪；储料罐数量若干且并联设置；储料罐内用于存储成分燃料，各个储料罐内存储的成分燃料均不相同；混料罐数量为一个，在每个储料罐与混料罐之间均配置有一个第一微型流量计和一个第一电动调节阀；第一微型流量计进液口与储料罐出液口连通，第一微型流量计出液口与第一电动调节阀进液口连通，第一电动调节阀出液口与混料罐进液口连通；第二微型流量计进液口与混料罐出液口连通，第二微型流量计出液口与第二电动调节阀进液口连通，第二电动调节阀出液口与定容燃烧弹进液口连通；微型流量计及电动调节阀均与PID控制仪电连接。PID控制仪电连接。PID控制仪电连接。

【技术实现步骤摘要】
一种用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统


[0001]本技术属于定容燃烧实验
，特别是涉及一种用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统。

技术介绍

[0002]研究表明，国产RP
‑
3航空煤油的平均碳原子数为10～16，主要包含烷烃、异构烷烃、环烷烃及芳香烃等成百上千种碳氢化合物。由于航空煤油成分复杂，目前无法直接构建其燃烧反应机理，一种有效的方法就是从复杂的RP
‑
3航空煤油组成成分中选取几种具有代表性的成分，并按一定比例混合，形成RP
‑
3航空煤油的数值模拟替代燃料。
[0003]研究指出，数值模拟替代燃料应具有与RP
‑
3航空煤油相似的物理和化学特性。物理特性包括密度、比热容、声速、黏度和导热系数等，用于模拟燃料的储存、加热及流动等物理过程。化学特性包括着火延迟时间、层流火焰速度等，用于模拟燃料的点火、燃烧以及裂解与结碳等化学反应过程。
[0004]然而，想要用多种燃料配成RP
‑
3航空煤油的数值模拟替代燃料，并在定容燃烧实验中获得数值模拟替代燃料的层流燃烧速度，进而验证所构建燃烧反应机理的准确性，则需要严格按照最优化比例进行混合。
[0005]但是，用于配制数值模拟替代燃料的各种成分燃料的混合配比精度始终不高，原因在于各种成分燃料在配比前的定量过程仍依赖于传统的注射器或电子秤，而通过注射器或电子秤来定量获取成分燃料时的随机误差很难消除，导致成分燃料的定量精度始终较低，从而导致数值模拟替代燃料中各种成分燃料的混合比例不够理想，造成实验结果与理论值存在较大偏差，从而无法开展更高水平的科学研究。

技术实现思路

[0006]针对现有技术存在的问题，本技术提供一种用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统，完全摒弃了传统的注射器或电子秤的使用，消除了定量获取成分燃料时的随机误差，以全自动方式实现成分燃料的混合，大幅度提高了成分燃料的混合比例精度，使实验结果更加贴近理论值，为开展更高水平的科学研究提供了条件。
[0007]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统，包括储料罐、第一微型流量计、第一电动调节阀、混料罐、第二微型流量计、第二电动调节阀及PID控制仪；所述储料罐数量若干，若干储料罐并联设置；所述储料罐内用于存储成分燃料，且各个储料罐内存储的成分燃料均不相同；所述混料罐数量为一个，在每个储料罐与混料罐之间均配置有一个第一微型流量计和一个第一电动调节阀；所述第一微型流量计的进液口与储料罐的出液口相连通，第一微型流量计的出液口与第一电动调节阀的进液口相连通，第一电动调节阀的出液口与混料罐的进液口相连通；所述第二微型流量计的进液口与混料罐的出液口相连通，第二微型流量计的出液口与第二电动调节阀的进液口相连通，第二电动调节阀的出液口与定容燃烧实验装置的定容燃烧弹的
进液口相连通；所述第一微型流量计、第一电动调节阀、第二微型流量计及第二电动调节阀均与PID控制仪进行电连接。
[0008]本技术的有益效果：
[0009]本技术的用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统，完全摒弃了传统的注射器或电子秤的使用，消除了定量获取成分燃料时的随机误差，以全自动方式实现成分燃料的混合，大幅度提高了成分燃料的混合比例精度，使实验结果更加贴近理论值，为开展更高水平的科学研究提供了条件。
附图说明
[0010]图1为本技术的用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统的结构原理图；
[0011]图中，1—储料罐，2—第一微型流量计，3—第一电动调节阀，4—混料罐，5—第二微型流量计，6—第二电动调节阀，7—PID控制仪。
具体实施方式
[0012]下面结合附图和具体实施例对本技术做进一步的详细说明。
[0013]如图1所示，一种用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统，包括储料罐1、第一微型流量计2、第一电动调节阀3、混料罐4、第二微型流量计5、第二电动调节阀6及PID控制仪7；所述储料罐1数量若干，若干储料罐1并联设置；所述储料罐1内用于存储成分燃料，且各个储料罐1内存储的成分燃料均不相同；所述混料罐4数量为一个，在每个储料罐1与混料罐4之间均配置有一个第一微型流量计2和一个第一电动调节阀3；所述第一微型流量计2的进液口与储料罐1的出液口相连通，第一微型流量计2的出液口与第一电动调节阀3的进液口相连通，第一电动调节阀3的出液口与混料罐4的进液口相连通；所述第二微型流量计5的进液口与混料罐4的出液口相连通，第二微型流量计5的出液口与第二电动调节阀6的进液口相连通，第二电动调节阀6的出液口与定容燃烧实验装置的定容燃烧弹的进液口相连通；所述第一微型流量计2、第一电动调节阀3、第二微型流量计5及第二电动调节阀6均与PID控制仪7进行电连接。
[0014]下面结合附图说明本技术的一次使用过程：
[0015]本实施例中，储料罐1数量设为三个，三个储料罐1分布标记为
①
号储料罐、
②
号储料罐及
③
号储料罐，
①
～
③
储料罐内依次装有烷烃、异构烷烃和环烷烃。
[0016]在配制数值模拟替代燃料前，先设定烷烃、异构烷烃和环烷烃在数值模拟替代燃料内的体积比，然后将设定的体积比参数输入PID控制仪7中。
[0017]先由
①
号储料罐执行排液程序，首先由PID控制仪7向
①
号储料罐排液管路上的第一电动调节阀3发送开阀指令，第一电动调节阀3在接到开阀指令后立即打开，使
①
号储料罐与混料罐4之间连通，
①
号储料罐内的烷烃依次经过第一微型流量计2和第一电动调节阀3进入混料罐4内，同时由第一微型流量计2测量的烷烃体积数据实时反馈至PID控制仪7，当PID控制仪7监测到排入混料罐4内的烷烃体积达到设定值后，立即向第一电动调节阀3发送关阀指令，第一电动调节阀3接到关阀指令后立即关闭，在第一时间截断
①
号储料罐的排液过程。
[0018]同理，依次完成
②
号储料罐和
③
号储料罐的排液过程，将设定体积的异构烷烃和环烷烃分别注入混料罐4内，此时在混料罐4内就形成了设定体积比的数值模拟替代燃料。
[0019]当数值模拟替代燃料在混料罐4内完成混合配置后，再根据配气表得到不同当量比工况的混合燃料体积，并将该混合燃料体积作为设定值，然后由PID控制仪7向第二电动调节阀6发送开阀指令，第二电动调节阀6收到开阀指令后立即开阀，使混料罐4与定容燃烧弹之间连通，混料罐4内的混合燃料依次经过第二微型流量计5和第二电动调节阀6进入定容燃烧弹内，同时由第二微型流量计5测量的混合燃料体积数据实时反馈至PID控制仪7，当PID控制仪7监测到排入定容燃烧弹内的混合燃料本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于定容燃烧实验的高精度液态燃料自动混合系统，其特征在于：包括储料罐、第一微型流量计、第一电动调节阀、混料罐、第二微型流量计、第二电动调节阀及PID控制仪；所述储料罐数量若干，若干储料罐并联设置；所述储料罐内用于存储成分燃料，且各个储料罐内存储的成分燃料均不相同；所述混料罐数量为一个，在每个储料罐与混料罐之间均配置有一个第一微型流量计和一个第一电动调节阀；所述第一微型流量计的进液口与储料...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘宇，周博，饶大为，马洪安，曾文，朱建勇，
申请(专利权)人：沈阳航空航天大学，
类型：新型
国别省市：