г0 — показание термометра, соответствующее конечной температуре зажигания в делениях шкалы термометра или выраженная в вольтах.
В конечную и начальную температуру главного периода (/„, гс) вводят поправку на калибровку термометра, если теплоту сгорания испытуемых обрашов топлив определяют в интервале температур, отличных от интервала при определении эффективной теплоемкости;
Z — средняя цена деления шкалы термометра, указанная в евияетельстве к термометру.
5.2. Измерение теплоты сгорания топлив на калориметрах, эффективная теплоемкость которых определена с погрешностью мен ее 0.1 %
Массу образна топлива в килограммах вычисляют в вакууме ио формуле
f Р* р» х
?Пй = m + ——J, (2)
где т — кажущаяся масса образна топлива в воздухе, кг;
ра — плотность атмосферного воздуха, при заданной погрешности результата можно принять р„ = 1,20 кг/м3;
р — плотность испытуемого топлива, определяемая по ГОСТ 3900, кт м’;
р„ — плотность материала гирь. кг/м3.
.
(3)
Поправку па теплообмен калориметра с окружающей средой вычисляют по формулеАй Л'(——— 1
где Л' = уу—-j— константа охлаждения калориметра;
t' - 4 і,- і"
к, ——— и у, = — средине скорости изменения температуры (температурный ход) в началь
ном и конечном периодах соответственно та 30 с. "С или выраженные в вольтах;
л„, и, я„ — число измерений в начальном, главном и конечном периодах соответственно;
1 f-і- f t I
бо = —i;-^ и = -2— средние температуры начальною и конечного периодов соответственно.
'С или выраженные в вольтах,
г, — температура калориметра при некотором промежуточном отсчете в главном периоде, "С или выраженная в вольтах,
г', — начальная температура начального периода и конечная температура ко
нечного периода соответственно, "С иди выраженная в вольтах.
Исправленный подъем температуры в опыте (Аг) в градусах Цельсия вычисляют по формуле
Д t - ((, — +■ А Л) г + е.
где с — температурная поправка па выступающий столбик ртути, “С, рассчитывают по формуле
f = a IW. - “'uUo - OI (5)
где а — коэффициент видимою расширения ртути в стекле. равный 0ЛКЮ16;
V, 4"— температура окружающего воздуха в конце начального и в начале конечного периодов соответственно (при этом принимается, что г„ совпадает со средней температурой выступающего столбика ртути).
Продолжительность начального и конечного периодов опыта увеличивают до 20 измерений.
Определение удельной теплоты сгорания пленки
Удельную теплоту сгорания пленки (#,) в килоджоулях па килограмм вычисляют по формуле
г.а,-(6)т«
где А г — исправленный подъем температуры в сосуде. 'С или выраженный в вольтах;
а г = (г„ - г0 + а Л)-г, (7)
где АЛ — поправка на теплообмен каюри метра с окружающей средой в делениях шкалы гермометра или выраженная в вольтах; вычисляют ио форму те (3) или (8)
АЛ ——», + ту ■ лз, (N)
где я, — число отсчетов главного периода с быстрым повышением температуры (0.3 "С и более);
п, — то же, с медленным повышением температуры (/ь = л — И,).
Значение и, устанавливают также по табл. 1 в зависимости от критерия а
где — температура по истечении 2 мин главного периода:
Т а б л и и л I
а |
|
а |
|
|
9 |
Св. 0.S2 jo 0.91 |
|
Св. 0.50 до 0.64 |
8 |
» 11.91 » 0.95 |
4 |
. 0.64 * 0.73 |
7 |
• 0.95 |
3 |
в 0,73 » 0.N2 |
6 |
|
|
Qi = tji-iii, — кол и чес г во гегыоты, выделившейся при сгорании хлопчатобумажной нити, кДж;
q. — удельная теплота сгорания хлопчатобумажной нити, кДж/кг:
ті — масса хлопчатобумажной нити, кг;
т4— масса пленки, кт.
Теплоту сгорания пленки вычисляют как среднеарифметическое не менее трех измерений.
Вычисление теплоты сгорания испытуемых топлив
Тепло . сгорания испытуемой пробы топлива в бомбе (Q;) в килоджоулях на килограмм вычисляют по формуле
с - д і - и т. — а, т, ,
Q S = — —. (10)
т
За результат испытаний принимают средпеарифметичесшос результатов двух последовательных измерений, допускаемые расхождения между которыми не должны превышать 130 кДж/кг.
Высшую теплоту сгорания ((??) испытуемой пробы топлива в килоджоулях па килограмм вычисляют по формуле
(Jf = С"-(945ат^)+Д Q,. п1)
где 94 — теплота образования серной кислоты из двуокиси серы и растворения серной кислоты в воде на 1 & серы, перешедшей при сжигании продукта в серную кислоту. кДж/кг.
Ў1 — массовая доля серы в продукте, определенная по п. 4.5. %-,
И—средний объем точно 0,1 моль/дм’ раствора щелочи, израсходованного на титрование смыва бомбы при определении эффективной теплоемкости калориметра, cmj.
Поправки необходимые для получения из результатов калориметрического опыта высшей теплоты сгорания топлив в стандартных условиях, приведены в табл. 2.
Таблица 2 |
|
Вид і и пл ива |
A кДж/кі |
Котельные топлива (маіуты) |
50 |
Дизельные топлива |
59 |
Реактивные и газотурбинные топлива |
67 |
бен шны |
75 |
Низшую теплоту сгорания ((?“) 11 килоджоулях па килограмм вычисляют по формуле
Q; = СГ— 24.42(К.94 На + Ил), (12)
где 24,42 — теплота парообразования при температуре измерения 25 "С ид расчета на 1 % выделившейся воды. кДж кг;
N.94 — коэффициент пересчета массовой доли водорода на волу;
//" — массовая доля водорода в испытуемом продукте по ГОСТ 240N.1 или п. 5.4.4 (допускается определять методом элементного анализа):
Ил — массовая доля воды в испытуемом продукте по ГОСТ 2477, %.
Результаты округляют до ближайшего значения, кратного 20 кДж/кг.
Массовую долю водорода в испытуемом П|х>дукте (Н) в процентах вычисляют по эмпирическим формулам:
Н‘г = (0.001195 Q, — 41.4) — для бензинов, реактивных, газотурбинных и дизельных топлив; (13)
Hrf = (ОЛЮ1121 (J f — 37,6) — для котельных топлив. (14)
5. При вычислении объемной (высшей іти низшей) теплоты сгорания топлива следует соответствующие значения (/■' или умножить па плотность топлива при 25 *С. определенную по I ОСТ 3900.
Пример расчета теплоты сгорания нефтепродукт!! приведен в приложении.
Пересчет результатов определения теплоты сгорания па другие состояния топлива — по ГОСТ 27313.
6. ТОЧНОСТЬ МЕТОДА
Сходимость
Два результата измерения, полученные послетователыю одним исполнителем. признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 130 кДж/кг.
Воспроизводимость
Два результата измерения, полученные в двух разных лабораториях, признаются достоверными (с 95 %-ной доверительной вероятностью), если расхождение между ними не превышает 445 кДж/кг.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое
ПРИМЕРЫ ЗАПИСИ ПРОТОКОЛОВ КАЛОРИМЕТРИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ И ВЫЧИСЛЕНИЙ
Пример 1. Испытание образца дизельного топлива на калориметре тина В-08УІА с изотермической оболочкой. аффективная теплоемкость которого определена с иоірсшиосгью 0,1 %.
Pei нсгриппи температуры калоримеїра регистра і ором по цифровому вольтметру в вольтах (табл. 3).
Таблица 3
Пока id ин я пи іиклііе рггис іриторз
11ача.іьныіі период |
Гланныіі период |
Конечный период |
|||||
Номер измерения |
Пока ин ин регистря! ojia. В |
Номер и імерения п |
Пока uni!» реї іістраісіра. В |
Помер ичысрения л„ |
Пока ин нм реї истрлтора. В |
Номер измерения "л |
Пока ин ин реї мсгратора. В |
|
0.7691 ( |
1 |
2.0831 |
14 |
2.4633 |
1 |
2.4669 |
1 |
0.7761 |
2 |
2.1057 |
15 |
2.4638 |
2 |
2.4674 |
2 |
0.7831 |
3 |
2.3540 |
16 |
2.4643 |
3 |
2.4680 |
3 |
0,79(11 |
4 |
2.4147 (/„) |
17 |
2.4647 |
4 |
2.4687 |
4 |
0.7961 |
5 |
2.4369 |
18 |
2.4651 |
5 |
2.4694 |
<1 |
0.8011 |
6 |
2.4482 |
19 |
2.4654 |
6 |
2.4701 |
6 |
0.8041 |
7 |
2.4552 |
20 |
2.4658 |
7 |
2.4709 |
7 |
0.8U6I |
8 |
2.4591 |
21 |
2.4662 |
8 |
2.4717 |
8 |
0.81181 |
9 |
2.4601 |
22 |
2.4662 |
9 |
2.4725 |
9 |
0.8092 |
10 |
2.4611 |
23 |
2.4663 |
10 |
2.4733 </") |
10 |
0.8100 </„> |
II |
2.4617 |
24 |
2.46 4 |
|
|
|
12 |
2.4623 |
25 |
2.4664 (/„) |
|
|
|
|
|
13 |
2.4628 |
|
|
|
2. Исходные данньм?
Температури комннгіы 21.0 "С.
Температури оболочки (27.45 ± 0,05) сС.
Масси сосуда с шмон (4.800 ± 0.002) кг.
Cj - 14.917 кДж/Ч.': т — 0.5167-Ю’3 Ki; т,— 0.0203-10 кг; mt — 0.0246-10 3 кг 91 — 3140 кДж/кг: дв— 22930 кДж/кг:
3
tu— 0.8100 В: /„ - 2.4664 В: 4'—5 см3;
5—0,05 % Нл - 0.2 %;
;- 1.1Ю0.
. Расчет теплоты сгорания топливаС
0.7691-0.8100
= -0,00409.
2,4164 2.4733
10
- -0.00069.
2.4147-0.814)0
2.4664 - 0.8100
—0.97. я, — 3. п
= 25 - 3 = 22;
-
■3 + (—0.00069)-22 ■ —0.02235.
0.00409 - 0.00069Д /г " z
Исправленный польем температуры
д»= [2.4664-0.8100 + (-0.02235)1-1.000 - 1.6341
Теплота сгорания по бомбе, кДж/кг
14.917 - 1.6341 - 22930-0.02456 ■ 10"’ -3140 0.0203 ■ 10 3 23.7514
$ ‘ = 0.5167- 10л = 0.5167 10-’
Результат второго намерения С» ” 46008 кДж/кг. Среднеарифметическое двух намерений. кДж/кг
45967 -46008 =ж
Тенлогд сгорания высини, кДж/кг
С; = 45988(94.0.05 + 6-10-1-5) + 67 -• 46054):
46050 loSj =46141
Содержание водорода в топливе. %
//■' - (0,001195-46142)—41,4 - 13,74;
Т
IF = 13.74
100-0.2
I0U
13,71.
С/ - 46050 - 24.42 (8.94 13,71 + 0.2) = 43052:
1
= 43143.