[发明专利]卫星电推进工质氙气的充装特性测试方法

摘要

本发明公开了一种卫星电推进系统氙气工质充装特性测试的方法，包括氙气饱和蒸气压测试；氙气气相及超临界PVT性质测试；氙气液相PVT性质测试；采用了burnnet法与定容法相结合的测试方法，通过定容静态平衡升温测量不同温度下的氙气饱和蒸气压，拟合饱和蒸气压方程；然后以burnnet-定容法为基础测试了氙气在气相及超临界状态充装特性参数，获得氙气充装的容积常数及充气常数；最后采用定容法测试了氙气在液相条件下的充装特性参数，采用了正向升温测试及反向降温对比的验证方法，获得了一套高精度全量程压力范围的氙气充装特性实测数据及拟合方程，保证试验数据的准确性与可靠性。

主权项

卫星电推进系统氙气工质充装特性测试的方法，包括以下步骤：1)氙气饱和蒸气压测试在测试容器内获得一定量的氙气工质，使得测试容器内的氙气工质的略大于临界密度1.099g/cm3，在测试过程中氙气工质始终为气、液两相状态；分别设置恒温槽温度为‑20℃到16.6℃之间的至少30个温度值，待恒温槽温度、测试容器内的氙气压力均稳定60分钟后，使用数据采集系统测量并记录相应温度和压力，即氙气饱和蒸气压数据，拟合出Wagner型饱和蒸气压方程(1)：ln(ppc)=(Σi=15Aiτci)TcT---(1)]]>式(1)中，τ＝1‑T/Tc，Ai和ci为拟合系数，T为温度，P为氙气压力，临界温度TC，临界压力PC。2)氙气气相及超临界PVT性质测试利用Burnett法测试氙气气相及超临界PVT性质，首先在高密度条件下从16.6℃到100℃的定容测试，然后在100℃进行等温膨胀，获得较低的密度，再在该密度下重复从16.6℃到100℃的定容测试，并在100℃再进行等温膨胀，最后得到整个温度区间不同密度下的压力数据；3)氙气液相PVT性质测试氙气液相区PVT性质通过定容法测试，使用了体积10ml～50ml的高压釜进行，用标准液体对高压釜的体积进行标定，标定完毕后，在‑20℃低温下，将氙气充入标定后的高压釜，分步对高压釜加热，调节温度到‑20℃到16.6℃之间的某个温度值(至少20个点)，待温度、压力稳定后读取相应数值，并在测试完成后精确称量氙气质量，由氙气质量和高压釜的体积获得比容，进而得到稳定温度、压力下的PVT数据。