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1、燃料热值的测定（氧弹法）单位燃料完全燃烧后所放出的热量称为热值，它是衡量燃料质量优劣的重要指标之一。燃料热值可用氧弹量热计直接测定。一.实验目的1了解氧弹热量计的构造和使用，掌握燃料热值测定原理和方法。2测定燃料的热值。二.实验原理将已知量的燃料置于密封容器（氧弹）中，通入氧气，点火使之完全燃烧，燃料所放出的热量传给周围的水，根据水温升高度数计算出燃料热值。测定时，除燃料外，点火丝燃烧，热量计本身（包括氧弹、温度计、搅拌器和外壳等）也吸收热量；此外量热计还向周围散失部分热量，这些计算时都应考虑加以修正。热量计系统在实验在条件下，温度升高1所需要的热量称为热量计的热容量。测定之前，先使已知发热量
2、的苯甲酸（量热计标准物质、热值为26466J/g）在氧弹内燃烧，标定热量计的热容量K。设标定时总热效应为Q，测得温度升高为t，测得热容量为。热量计的热容量已由实验室已经测得K=15155 J/，同学可不必再测。测定时，再将被测燃料置于氧弹中燃烧，如测得温度升高，则燃烧总效应为：。再经进一步修正计算出燃料的热值。具体计算方法如下：1、热量计的热容量K值的计算：式中：热量计的热容量，J/；苯甲酸（量热计标准物质）的热值为26466J/g；苯甲酸的净重量，g；点火丝的热值为6000J/g；点火丝的净重量，g；主期初温和末温，；量热体系与环境的热交换修正值，；计算方法（瑞-芳法）如下：其中：初期和末期
3、的温度变化率，/30s；初期和末期的平均温度，；主期读取温度的次数；主期按次序温度的读数。2、计算燃料燃烧的氧弹热值：式中：试样燃料的氧弹热值，KJ/Kg；试样重量，g；其他符号同上式。三.实验装置本实验采用XRY-1A型数显氧弹热量计，其构造见图1，氧弹的构造见图2。图1 氧弹热量计构造图 1.玻璃管温度计 2.搅拌电机 3.温度传感器 4.翻盖手柄 5.手动搅拌柄 6.氧弹体 7.控制面板图2 氧弹构造图四.实验方法与步骤1实验准备（1）燃料准备每次测定柴油0.60.8克，精确至0.0002克。（2）点火丝直径约0.1mm镍铬丝，长80-100mm，再把等长的10-15根点火丝同时放在分析
4、天平上称量,计算每根点火丝的平均重量。（3）氧气准备纯度为99.5%的工业氧气用于氧弹内，禁止使用电解氧。2.操作步骤（1）先将热量计外筒装满水（与室温相差不超过0.5的水），试验前用外筒搅拌器（手拉式）将外筒水温搅拌均匀。（2）称取柴油0.60.8克，再称准至0.0002克放入坩埚中。（3）把氧弹的弹头放在弹头架上,将盛有试样的坩埚固定在坩埚架上，将1根点火丝的两端固定在两个电极柱上，并让其与试样有良好的接触(点火丝与坩埚壁不能相碰)，然后，在氧弹中加入10毫升蒸馏水，拧紧氧弹盖，并用进气管缓慢地充入氧气直至弹内压力为 2.5-3.0MPa 大气压为止，氧弹不应漏气。（4）把上述氧弹放入内筒
5、中的氧弹座架上,再向内筒中加入约 3000 克(称准至0.5克)蒸馏水(温度已调至比外筒低0.20.5左右)，水面应至氧弹进气阀螺帽高度的约2/3处，每次用水量应相同。（5）接上点火导线，并连好控制箱上的所有电路导线，盖上胶木盖，将测温传感器插入内筒，打开电源和搅拌开关，仪器开始显示内筒水温，每隔半分钟蜂鸣器报时一次，实验开始读数。（6）实验读数实验读数分为三期:初期,主期和末期,三个期互相衔接.初期:由读数开始至点火为初期,用以记录和观察周围环境与量热计在实验开始温度下热交换的关系,以求得散热校正值.初期内半分钟记录温度一次,直至得到10个读数为止.主期:从第10个读数开始,在此阶段燃烧试样
6、所放出的热量传给水和量热计,并使量热计设备的各部分温度达到平衡.当记下第10次时，同时按“点火”键，点火指示灯亮,随之在12秒内熄灭表示点火完毕,测量次数自动复零。以后每隔半分钟贮存测温数据共31个，第1个读数作为主期初温t0，第一个开始下降的温度读数作为主期末温tn，到开始下降的第一个温度读数为止为主期。末期:这一阶段的目的与初期相同,是为了观察实验终了温度下热交换的关系.主期的最后一个温度读数tn作为末期的第一个读数,此后仍每半分钟读取一次温度读数,至第11次读数,末期结束, 读数也结束，按“结束”键表示结束试验。（7）关闭搅拌开关和电源开关，拔出测温传感器探头，打开热量计盖（注意：先拿出
7、传感器，再打开水筒盖）, 取出氧弹并擦干。用放气阀小心放掉氧弹内的氧气，(切不可先拧开氧弹盖),放出废气,响声停止后再拧开盖,检查弹内与弹盖, 若有试样燃烧完全，试验有效，取出未烧完的点火丝称重。若有试样燃烧不完全，则此次试验作废。 （8）将内筒的水倒掉，用蒸馏水洗涤氧弹内部及坩埚并擦拭干净，将弹头置于弹头架上。五数据记录及整理1、记录和计算：实验设备名称： 氧弹热量计 设备编号： 室 温： 实验温度： Ni-Cr合金丝长： cm 剩余Ni-Cr合金丝长： cm 试样质量： g表1 测温实验记录表（）12345678910初期主期末期2.燃料热值的计算六、注意事项1氧弹内使用纯度为99.5%的工业氧气，禁止使用电解氧。 2保持仪器表面清洁干燥，不可让水流入仪器，引起电路板损坏。尤其是外筒不能加得过满以免搅拌时，水溢出造成电路板损坏。4
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