О возможности определения октанового числа по спектру пропускания бензинов
Октановое число как мера детонационной стойкости бензина. Анализ особенностей разработки установки, позволяющей автоматизировать снятие и сравнение спектров. Рассмотрение основных способов определения октанового числа по спектру пропускания бензинов.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 20.02.2019 |
| Размер файла | 271,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
2
О возможности определения октанового числа по спектру пропускания бензинов
Разработана и создана установка, позволяющая автоматизировать снятие и сравнение спектров. Были сняты спектры пропускания бензинов. ОЧ данных бензинов: 53, 68, 70, 73, 75, 80. Исследовались образцы с толщиной слоя 4-100 мм. Исследована зависимость спектра пропускания бензина в ближней ИК области от октанового числа. Изучено влияние ОЧ на спектры пропускания бензинов в области 1-1,8 мкм. Определены длины волн и толщины образцов для которых коэффициент пропускания наиболее сильно зависит от октанового числа. Для исследованных образцов обнаружена монотонная зависимость показателя пропускания от величины ОЧ в полосах поглощения 1,2 и 1,4 мкм. С увеличением октанового числа наблюдается увеличение пропускания бензинов. Наибольшее изменение пропускания при изменении октанового числа на коэффициент пропускания соответствует толщине образца 10-20 мм.
Октановое число (ОЧ) является мерой детонационной стойкости (ДС) бензина и численно равно процентному содержанию изооктана в эталонной смеси с гептаном, которая по ДС в условиях стандартного одноцилиндрового двигателя эквивалентна испытуемому бензину [1]. Полученные таким образом значения имеют относительный характер и не всегда совпадают с фактической ДС бензинов в полноразмерных двигателях. Определение ОЧ на стенде или непосредственно на реальных двигателях занимает значительное время. Вместе с этим при производстве бензинов существует потребность контроля ОЧ "в реальном времени".
ОЧ может изменяться в зависимости от внешних факторов (давления и температуры окружающей среды, условий работы двигателя)[2], и при этом бензины с одинаковым ОЧ могут иметь несколько различный процентный состав углеводородов в зависимости от типа нефти, используемой для их получения. Но в общем случае большее значение ОЧ соответствует большему процентному содержанию высших углеводородов. В спектрах углеводородов имеются полосы поглощения в ближней ИК области (1,0-2,5мкм). Увеличение содержания высших углеводородов приводит к эффективному уменьшению количества С-Н связей (ответственных за поглощение на колебательных переходах) в единице объема, т.е. к увеличению пропускания в ближней ИК области. Целью данной работы было исследование зависимости пропускания бензинов в ближней ИК области от ОЧ.
Для решения данной задачи была разработана установка, схема которой приведена на рис.1. Свет от лампы накаливания 1 проходит через широкополосный фильтр 2, необходимый для выделения одного порядка монохроматора, линзу 3, изготовленную из фтористого бария, имеющего равномерное пропускание в рабочей области, механический модулятор 4, и плоским зеркалом 5 проецируется на щель малогабаритного монохроматора МУМ-3 6 (разрешение 3нм/мм, такое разрешение достаточно для снятия широкополосных спектров жидких бензинов). Сканирование по частотному спектру осуществлялось при помощи шагового электродвигателя, который управлялся программно от компьютера. После монохромотора свет проходит через кювету с образцом 7. Интенсивность прошедшего света регистрируется фотоприемным устройством 8. Фотоприемное устройство состоит из фотоприемника 8а (в качестве фотоприемника использовалось фотосопротивление ФСА-3 или фотоприемное охлаждаемое устройство ФУО 612-8, имеющее более высокую (в 2-4 раза) чувствительность в длинноволновой области (1,8-3,2 мкм) и менее чувствительно к внешним электрическим наводкам и помехам) и предусилителя 8б, который включал в себя цепь стабилизации для питания фотосопротивления или ФУО и усиливающий каскад, осуществляющий усиление сигнала в полосе частот модуляции механического модулятора. Сигнал с фотоприемного устройства подавался на селективный вольтметр 9, который измерял амплитуду сигнала на частоте модуляции. Показания вольтметра через АЦП заводились на компьютер 10 и записывались в файл.
Рис.1. Схема экспериментальной установки.
октановый бензин детонационный
Разработанная программа позволяла осуществлять сканирование по спектральному диапазону, наблюдать на экране спектр исследуемого вещества, сохранять его в файл, выводить его на печать, получать числовые значения сигнала интенсивности прошедшего света на данной длине волны.
Результаты
Были сняты спектры пропускания бензинов. ОЧ данных бензинов: 53, 68, 70, 73, 75, 80. Исследовались образцы с толщиной слоя 4-100 мм. Наибольшее изменение пропускания бензинов наблюдалось на длинах волн 1205 и 1400 нм (рис.2). Наибольшее абсолютное изменение пропускания (что соответствует максимальному соотношению сигнал/шум) наблюдалось при толщине образцов 10-20мм. Характерный спектр пропускания бензина (толщина слоя 20 мм) приведен на рис.2 (1 - ОЧ=53; 2 - ОЧ=80), зависимости пропускания бензинов от ОЧ - на рис.3.
Рис.2. Спектры пропускания бензинов в ближней ИК-области: 1 - толщина образца 20мм, октановое число. 2 - толщина образца 20мм, октановое число
Рис. 3. Зависимость коэффициента пропускания бензинов от октанового числа на длине волны 1205 нм
октановый бензин детонационный
Выводы
Изучено влияние ОЧ на спектры пропускания бензинов в области 1-1,8 мкм. Для исследованных образцов обнаружена монотонная зависимость показателя пропускания от величины ОЧ в полосах поглощения 1,2 и 1,4 мкм. С увеличением октанового числа наблюдается увеличение пропускания бензинов. Наибольшее изменение пропускания при изменении октанового числа на числа на коэффициент пр соответствует толщине образца 10-20 мм.
Литература
1.K. R. Hansen et al., “Thermo-optical effects in high-power ytterbium-doped fiber amplifiers”, Opt. Express 19 (24), pp.23965-23980 (2011).
2.E. Wyss et al., “Thermooptical compensation methods for high-power lasers”, IEEE J. Quantum Electron. 38 (12), p. 1620 (2002).
3.Борн М., Вольф Э. Основы оптики. - М. Наука, 1970. 720с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Сроки производства бензина автомобильного и дизельного топлива. Способы повышения качества бензина, производимого в России. Важнейшие показатели качества бензинов: детонационная стойкость, октановое число, давление насыщенных паров, фракционный состав.
презентация [128,8 K], добавлен 26.06.2014Види аналізаторів спектру, їх особливості. Призначення і функціональні схеми базових приладів. Пояснення до функціональної схеми аналізатора частотного спектру генератора звукового та ультразвукового діапазону коливань. Вольтметр універсальний В7-16.
курсовая работа [303,0 K], добавлен 31.01.2014Хімічний комплекс як один з провідних у структурі сучасної економіки. Знайомство з установками первинної переробки нафти. Розгляд способів охолодження нафтопродуктів та підвищення октанового числа моторного палива. Основні особливості трубчастої печі.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 08.03.2013Нахождение дискретных преобразований Фурье заданного дискретного сигнала. Односторонний и двусторонний спектры сигнала. Расчет отсчетов дискретного сигнала по полученному спектру. Восстановление аналогового сигнала по спектру дискретного сигнала.
курсовая работа [986,2 K], добавлен 03.12.2009Принципы построения радиоприемных устройства сигналов с амплитудной модуляцией. Определение числа и типа избирательных систем преселектора. Проверка реализации отношения сигнал, шум на выходе приемника. Расчет полосы пропускания и проводимости контура.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 19.09.2019Расчет фильтра (Баттерворта), построение его амплитудно-частотной характеристики. Характер фильтра по полосе пропускания. Граничные частоты полосы пропускания и полосы задерживания. Максимально допустимое ослабление. Значения нагрузочных сопротивлений.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 06.08.2013Волновые и квантовые аспекты теории света. Теоретические вопросы интерференции и дифракции. Оценка технических возможностей спектральных приборов, дифракционной решетки. Методика определения длины волны света по спектру от дифракционной решетки.
методичка [211,1 K], добавлен 30.04.2014Изучение спектров пропускания резонансных нейтронов проб урана различного обогащения. Устройство и работа времяпролетного спектрометра на основе ускорителя электронов. Анализ содержания изотопов по площадям резонансных провалов в измеренных спектрах.
дипломная работа [710,4 K], добавлен 23.02.2015Возможности трансформаторов в отношении преобразования параметров электрической энергии переменного тока. Методика расчета маломощного трансформатора с воздушным охлаждением. Выбор магнитопровода, определения числа витков обмоток, КПД трансформатора.
курсовая работа [285,9 K], добавлен 04.03.2013Компьютерный расчет цветовых характеристик цветных стекол в колориметрической системе XYZ и компьютерной системе RGB. Расчет координат цветностей, доминирующей длины волны и степени окрашенности по данным спектров пропускания стекол различных марок.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 17.02.2015Знакомство с суточными графиками нагрузки. Анализ способов определения располагаемой мощности станций энергосистемы. Рассмотрение особенностей оценки максимальных рабочих мощностей станций и резервов в электропитающих системах и электрических сетях.
презентация [101,3 K], добавлен 30.10.2013Особенности разработки модуля, который предназначен для накопления мессбауэровских спектров, а также для снятия амплитудных спектров. Анализ основных требований к системам накопления. Решение вопроса объединения свойств многоканальности и многомерности.
дипломная работа [590,7 K], добавлен 21.10.2010Расчет и выбор электродвигателя. Определение общего передаточного числа по номограмме числа, зубьев по ступеням, геометрических размеров вала и зубчатого колеса на последнем валу, диаметров делительных окружностей колес. Проверка числа ступеней механизма.
контрольная работа [84,2 K], добавлен 02.07.2014Явление кругового дихроизма. Методы анализа спектров кругового дихроизма белков. Инфракрасные спектры поглощения белков. Поглощение белков в ИК-области. Методы анализа ИК-спектров белков. Работа с пакетом программ STRUC по анализу ИК-спектров белков.
методичка [141,1 K], добавлен 13.12.2010Изучение спектров пропускания резонансных нейтронов проб урана различного обогащения. Устройство и принцип работы времяпролетного спектрометра на основе ускорителя электронов. Контроль изотопного состава урана путем нейтронного спектрального анализа.
дипломная работа [1,8 M], добавлен 16.07.2015Использование законов кинематики поступательного и вращательного движения для определения скорости пули. Схема установки для определения скорости пули кинематическим методом. Формулы для определения частоты вращения дисков. Начало системы отсчета.
лабораторная работа [96,1 K], добавлен 24.10.2013Особенности механизма излучения. Электролюминесценция, катодолюминесценция, хемилюминесценция и фотолюминесценция. Распределение энергии в спектре. Спектральная плотность интенсивности излучения. Количественный анализ состава вещества по его спектру.
контрольная работа [22,3 K], добавлен 11.07.2012Выбор котла и турбины. Описание тепловой схемы паротурбинной установки. Методика и этапы определения параметров основных точек термодинамического цикла. Тепловой баланс паротурбинной установки, принципы расчета главных показателей и коэффициентов.
курсовая работа [895,5 K], добавлен 03.06.2014История числа пи. Принципы реальной механики, базирующейся на философских понятиях: реализм-центризм-циклизм. Ее пространственно-временная система координат, материально-энергетическая система. Законы реальной механики. Энергетическая составляющая МЭС.
статья [1,0 M], добавлен 21.10.2014Знакомство с мощными высоковольтными транзисторами. Рассмотрение основных источников вторичного электропитания. Этапы разработки структурной схемы устройства управления силовым инвертором. Способы определения мощности вторичной обмотки трансформатора.
контрольная работа [666,5 K], добавлен 05.02.2014
