实验一 燃料发热量的测定实验

1、图1氧弹热量计构造图图2氧弹结构实验一燃料发热量的测定实验、预备知识单位燃料完全燃烧后所放出的热量称为发热量，又叫热值，它是衡量燃料质 量优劣的重要指标之一。燃料发热量可用氧弹量热计直接测定。二、实验目的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。测定燃料的发热量。三、实验设备本实验采用XRY-1A型数显氧弹热量计，其构造见图1，氧弹的构造见图2。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控制面板四、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

2、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 C所需要的热量称为热量计的热容 量。测定之前，先使已知发热量的苯甲酸（量热计标准物质、热值为26466Jg） 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0,测得温度升高 为&，测得热容量为K = Q / At。热量计的热容量已由实验室已经测得K = 15155J / C，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At,，则燃烧总效应为 Q = K xAt。再经进一步修正计算出燃料的热值。具体

3、计算方法如下： ,1.热量计的热容量K值的计算：K = Q】M 】+ Q2 M2（t -10） + A9式中：K热量计的热容量，J/C；Q1苯甲酸（量热计标准物质）的热值为26466J/g；M1苯甲酸的净重量，g；Q2点火丝的热值为6000J/g；M2点火丝的净重量，g；t0和tn主期初温和末温，C；A0 量热体系与环境的热交换修正值，C；计算方法如下：A= =0 ( + r t 顶)+ nV 6 -621 i其中：V0和匕一一初期和末期的温度变化率，C/305； o0和en初期和末期的平均温度，C；n主期读取温度的次数；t主期按次序温度的读数。2.计算燃料燃烧的氧弹热值K (t -1 + A

4、6 ) - Q MQ nGi式中：Q试样燃料的氧弹热值，KJ/KgG试样重量，g五、实验步骤实验准备燃料准备每次测定柴油0.60.8克，精确至0.0002克。点火丝直径约0.1mm镍铭丝，长80100mm，再把等长的1015根点火丝同时放在 分析天平上称量，计算每根点火丝的平均重量。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。操作步骤先将热量计外筒装满水（与室温相差不超过0.5C的水），试验前用外筒 搅拌器（手拉式）将外筒水温搅拌均匀。称取柴油0.60.8克，再称准至0.0002克放入坩蜗中。把氧弹的弹头放在弹头架上，将盛有试样的坩蜗固定在坩蜗架上，将1根 点火丝的两端固定在

5、两个电极柱上，并让其与试样有良好的接触（点火丝与坩蜗 壁不能相碰），然后，在氧弹中加入10ml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2.53.0MPa大气压为止，氧弹不应漏气。把上述氧弹放入内筒中的氧弹座架上，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0.20.5C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。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。实验读数实验读数分为三期:初期，主期和末期，三个期

6、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加第一个开始下降的温度读数作为主期末温到开始下 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

7、一个温度读数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。g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。h.将内筒的水倒掉，用蒸馏水洗涤氧弹内部及坩蜗并擦拭干净，将弹头置于 弹头架上。六、实验数据记录和计算：实验设备名称：设备编号：室温：C实验温度:C NiCr合金丝长: cm 剩余NiCr合金丝长：cm试样质量: g七、实验注意事项氧弹内使用纯度为9