[发明专利]基于碳氢燃料的多种特性的评测方法和装置

说明书

技术领域

本发明涉及航空航天技术领域，特别是涉及一种基于碳氢燃料的多种特性的评测方法和装置。

背景技术

燃油系统为航空航天器上关键系统之一，为设计性能优异的燃油系统，需对燃油的特性进行深入的计算研究，包括对其热力学特性与输运性质的准确获取。在航空航天领域，采用碳氢燃料作为燃油，碳氢燃料的热力学特性与输运性质已得到广泛的研究与计算。从世界范围内看，美国NIST开发的REFPROP与SUPERTRAAP软件可提供不同工质的热物性数据库，并且应用到不同工业领域中。然而，已有的方法与装置具有显著的缺点，首先是专门性欠缺，已有的方法与装置提供了大量不同物质的数据库，包括纯物质、碳氢燃料、无机物等，计算物质的普遍性降低了专门性，即造成碳氢燃料的精度不是非常高；另外是计算效率不高，已有的方法与装置在计算燃料的热力学特性与输运性质时无法快速大规模的计算；还有是可拓展性较差，计算软件的封闭性造成其计算算法无法获知，同时面向用户的接口单一，软件的改进优化空间不足。

发明内容

基于此，有必要针对传统技术存在的问题，提供一种基于碳氢燃料的多种特性的评测方法和装置，能够克服传统技术中的缺陷，该方法具有专门性、较高的计算效率与好的可拓展性。

第一方面，本发明实施例提供了一种基于碳氢燃料的多种特性的评测方法，所述方法包括：接收碳氢燃料的多个参数，其中，多个参数为：临界参数、密度与温度的关系参数、压力与温度的关系参数；将多个参数应用于输运性质推算方法、MBWR方程或偏差函数法获取具体的参数值完成基于碳氢燃料的多种特性的评测；其中，多种特性包括热力学特性和输运性质。

在其中一个实施例中，所述将多个参数应用于输运性质推算方法、MBWR方程或偏差函数法获取具体的参数值完成基于碳氢燃料的多种特性的评测包括：将所述密度与温度的关系参数应用于所述MBWR方程，获取所述碳氢燃料的压力。

在其中一个实施例中，所述将多个参数应用于输运性质推算方法、MBWR方程或偏差函数法获取具体的参数值完成基于碳氢燃料的多种特性的评测包括：将所述临界参数应用于所述MBWR方程，以及将所述压力与温度的关系参数应用于所述MBWR方程，获取所述碳氢燃料的密度；其中，碳氢燃料的临界参数采用凯法则计算。

在其中一个实施例中，所述将多个参数应用于输运性质推算方法、MBWR方程或偏差函数法获取具体的参数值完成基于碳氢燃料的多种特性的评测包括：已知碳氢燃料的温度T_m与压力P_m，求解密度ρ_m(mol/L)；

基于广义对应态原理，计算参考物质丙烷对应的温度T₀与P₀；

T₀＝T_m/f_m

P₀＝P_mh_m/f_m

其中，小标为0代表参考物质；

h_m＝ρ₀/ρ_m

h_m是摩尔密度之比，对组分i而言，f_i与h_i分别为：

通过混合法则，得到f_m和h_m：

f_ij＝(f_if_j)^1/2

采用32参数MBWR状态方程迭代求解参考物质的密度：

其中，R＝0.0083145kJ/(mol·K)，γ＝1/(ρ_c0)²＝0.04(L²/mol²)，ρ_c0为丙烷的临界密度，T₀单位为K，P₀单位为MPa，密度的单位是mol/L，参考物质为丙烷；

计算出混合物在(T_m,P_m)下的密度ρ_m(mol/L)。