Методика определения октановых чисел.

Методика определения октанового числа состоит в том, что на разогретом и отрегулированном двигателе при степени сжатия, соответствующей стандартной интенсивности детонации, проводится сравнение испытуемого топлива с близкими к нему октановым числам смесям первичных или вторичных эталонов.

Предварительно для испытуемого топлива и эталонных смесей подбирают регулировкой карбюратора такой состав рабочей смеси, при котором на измерители детонации фиксируется наибольшие показания (максимум детонации).

Сравнение испытуемого и эталонных топлив заключается в том, что на стандартном режиме проводят не менее трех раз отсчеты по показателю детонации при работе двигателя попеременно на испытуемом топливе и на смесях эталонных топлив. Эталонные топлива подбираются таким образом, чтобы одна смесь обладала большей, а другая меньшей детонационной стойкостью, чем испытуемое топливо. При чем смеси эталонных топлив должны считаться друг от друга не более чем на две октановые характеристики.

При определении с первичными эталонами октановое число подсчитывается по формуле:

Где:

А₁ – содержание изооктана в смеси с нормальным гиптаном, детонирующей сильнее испытуемого топлива, об. %

А₂ – содержание изооктана в смеси с нормальным гиптаном, детонирующей слабее испытуемого топлива

а - среднее арифметическое из октанов по указателю детонации для испытуемого топлива

а_1, а₂ – тоже, соответственно, для смесей первичных эталонов

Общий вид установки для определения октановых чисел.

Таблица сопоставительных условий определения октановых чисел по моторному и исследовательскому методу.

Определение октановых чисел выше 100.

Лабораторная работа № 16

Определение теплоты сгорания реактивного топлива.

К одной из важнейших энергетических характеристик топлива для реактивных двигателей относится теплота сгорания, которая является функцией его химического состава и молекулярного веса. Теплоту сгорания можно определить экспериментально испытанием топлива в калориметре или подсчитать по значениям плотности и анилиновой точки испытуемого топлива. Оба эти показателя характеризуют химический состав топлива, косвенно отображая содержание ароматических углеводородов. Известно, что ароматические углеводороды имеют наибольшие плотности и наименьшие анилиновые точки и в то же время обуславливают наибольшую теплоту сгорания на единицу объёма и наименьшую на единицу массы.

Абсолютной плотностью вещества называется количество массы, содержащейся в единице объёма. Относительной плотностью вещества называется отношение его массы к массе чистой воды при 4С, взятой в том же объёме. Плотность необходимо пересчёт  по формуле:  =  + ( - 20). Определение ароматических углеводородов, как правило, проводится физическими методами, в которых используется существенная разница в значении физических констант (плотности, показателя преломления анилиновых точек) у ароматических углеводородов по сравнению с другими классами углеводородов. Чаще всего применяется метод анилиновых точек. По этому методу содержание ароматических углеводородов А (вес %) подсчитывается по формуле:

А = К(Т2 – Т1)

где К – расчётный коэффициент, показывающий, какое количество ароматических углеводородов данного продукта соответствует понижению анилиновой точки смеси предельных углеводородов на 1 гр.

Т1 – анилиновая точка исходного продукта;

Т2 - анилиновая точка диароматизированного продукта.

Между плотностью, анилиновой точки и низшей температурой сгорания устанавливается математическая зависимость

Qн = 9,940 + ( t + 17,8)K,

где t – разнообъёмная анилиновая точка;

К – коофициент вычисления до 0,01 по формуле

К = ___15,65__

р20 + 4,44

4

Анилиновая точка реактивного топлива 72 °С

К= 11900

Для вычисления теплоты сгорания

Qн = 9,940 + (72 +17,8) 11900 =1078560 ккал/кг

1078560 х 4,182 = 4510537,9 кДж/кг

Вывод: топливо не соответствует ГОСТу.

Теплоту сгорания подсчитываем по формуле Qн = К – 2015 р20

4

Qн = 11900 – 2015 х 0,7999 = 10288 ккал/кг

10288 х 4,182 = 43024 кДж/кг

Лабораторная работа № 18

Определение условной вязкости нефтепродуктов.

Вязкость является важнейшей физической константой, характеризующей эксплуатационные вещества нефтяных масел, топлив и ряд других нефтепродуктов. Значение вязкости, как показателя качества нефтепродуктов было разобрано в предыдущих разделах. Наибольшее распространение при различных расчётах, а также при контроле качества нефти, получила кинематическая вязкость. Вязкостью называется отношение абсолютной или динамической вязкости жидкости к её плотности при одной и той же температуры.

За единицу кинематической вязкости принят стокс (ст.). Его сотая доля называется сантистоксом (сст). Стокс представляет собой кинематическую вязкость такой жидкости, плотность которой равна 1 г/см ³ и которая оказывает сопротивление в 1 дм взаимному перемещению двух её слоёв поверхностью 1см², находящихся на расстоянии 1 см один от другого и перемещающихся один относительно другого со скоростью 1 см/сек ( 1 ст. = 1 х 10ֿ м²/сек).

Устройство вискозиметра.

Он состоит из латунного резервуара 1 с трубкой 8 в его дне, служащей для истечения жидкости. В эту латунную трубку 8 вставлена отполированная платиновая трубка. Резервуар 1 помещают во внешний цилиндрический сосуд 2, являющийся жидкостной баней. Резервуар 1 закрываем крышкой с двумя отверстиями . В одно отверстие вставляется термометр 4, а в другое – деревянная заострённая палочка 6, с помощью которой запирается и открывается выходное отверстие 3 в отполированном для резервуара 1. Внутри резервуара на равном расстоянии от дна прикреплены три заострённых и изогнутых под прямым углом штифта 5. Они служат указателями уровня нефтепродукта, заливаемого в вискозиметр . Объём резервуара ~ 240 мл. Во внешнем сосуде 2 прикреплена мешалка 7. Температура жидкости в бане измеряется вторым термометром. Прибор устанавливается на треножнике 10, на двух ножках которого имеются установочные винты 9. К треножнику прикрепляется кольцевая горелка. Для измерения объёма вытекающей из вискозиметра жидкости к прибору прилагаются специальные измерительные колбы при 20°С на 200 мл. Термометры к прибору должны иметь шкалу от 10 до 110°С через 1 градус.

Водным числом называется время истечения из него 200 мл дистиллированной воды при температуре 20°С.

Определение условной вязкости.

Перед определением внутренний резервуар вискозиметра и сточную трубку промывают лёгким бензином и высушивают воздухом. Вытирать резервуар запрещается. Закрывают плотно сточное отверстие стержнем. Обезвоженный, профильтрованный через сетку и нагретый несколько выше заданной температуры испытуемый нефтепродукт наливают во внутренний резервуар вискозиметра в таком количестве, чтобы уровень его был выше штифтов. В баню заливаем глицерин (при 80-100°), также нагретые до температуры несколько выше заданной. Выжидают , чтобы температура нефтепродукта сравнялась с заданной (± 0,2 град.). Температуру жидкости в бане поддерживают на 0,2 – 0,5 град. выше заданной, регулируя её мешалкой и, при необходимости лёгким подогревом. Затем поднятием стержня спускают избыток масла в стакан, до тех пор, пока острия всех трёх штифтов станут заметно выдаваться, над уровнем нефтепродукта. Закрываем вискозиметр крышкой, а под трубку подставляют сухую чистую колбу. Нефтепродукт начинают перемешивать термометром, вставленным в крышку. Саму крышку осторожно вращают вокруг стержня. Затем быстро вынимают стержень из прибора и одновременно пускают в ход секундомер. Когда нефтепродукт в колбе дойдёт до метки, соответствующей 200 мл, секундомер останавливают и отсчитывают время истечения 200 мл нефтепродукта с точностью до 0,2 секунд. И опыт повторяют повторно до другой метки. Условная вязкость испытуемого нефтепродукта при температуре 20°С вычисляется по формуле:

ВУt=Tt/T20Н2О

где Тt – время истечения из вискозиметра 200мл испытуемого нефтепродукта.

Т20Н2О – водное число вискозиметра, сек.

ВУt = 280/48 = 5,8

Вывод: Условная вязкость испытуемого нефтепродукта при температуре 20°С равняется 5,8

Лабораторная работа № 20

Определение натровой пробы.

К числу кислых органических соединений масел принадлежат нефтяные кислоты. Со щелочами они образуют соли по реакции:

C_nH_mCOOH + NaOH → CnH_mCOONa + H₂O

Щелочные соли этих кислот хорошо растворяются в воде, тог­да как сами кислоты в воде растворяются плохо. На этом свойстве кислот и их солей основано определение так называемой натровой пробы, позволяющей судить о качестве очистки масел.

Проведение натровой пробы предусмотрено ГОСТами для авиационных, турбинных, конденсаторных и дистиллятных масел РМ и РМЦ, а также для трансформаторного масла.

Сущность определения натровой пробы состоит в том, что при действии раствора едкого натра из испытуемого масла извлекают­ся а виде солей примеси нефтяных кислот. После подкисления эти соли вновь переходят в кислоты, что вызывает помутнение рас­твора.

Степень помутнения измеряют по оптической плотности и вы­ражают в баллах (ГОСТ 19296—73).