一种高压直喷液氨相变特性测试装置、方法及介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种高压直喷液氨相变特性测试装置、方法及介质，涉及液氨相变特性测试领域，装置包括：力传感器、光纤传感器、加温模块、采集系统和上位机；力传感器设置在所述定容容器内的液氨喷射器喷嘴出口处；光纤传感器和加温模块设于所述定容容器内；采集系统分别与所述力传感器和上位机连接；加温模块，用于对定容容器内的环境进行加热以模拟实际发动机高温环境；上位机，用于获取力传感器测量的力信号和光纤传感器测量的温度和压力数据测试液氨相变特性。基于上述装置能够通过测试液氨气化比例、气化速率、气化吸热速率等多个物理参数来探究液氨相变特性，解决了高压直喷液氨过程中相变特性的测试难题。程中相变特性的测试难题。程中相变特性的测试难题。

【技术实现步骤摘要】
一种高压直喷液氨相变特性测试装置、方法及介质


[0001]本专利技术涉及液氨相变特性测试领域，特别是涉及一种高压直喷液氨相变特性测试装置
、
方法及介质
。

技术介绍

[0002]随着环保理念的深入人心，对能源动力装置的排放要求也日益严格，低碳无碳已经是大势所趋
。
标准状况下氨的密度为
0.771g/L
，比空气轻，泄漏后扩散快，不会积聚，因此氨作为燃料具有较高的安全性氨最大的优势在于易液化
、
易储存和易运输，储氨只需要普通液化气钢瓶即可
。
因此，氨易于储运的特性为发展氢基燃料提供了新的技术路线，作为零碳燃料由于其存储容易及运输技术成熟等优点，被认为是比氢更加适合的内燃机替代燃料
。
目前，氨被广泛用于化肥或者作为合成化肥的原料，在生产，处理，储存，配送方面有很好的基础措施，被认为是很大商业可能性的商业能源
。
除此之外，氨燃料具有高辛烷值的特点，其辛烷值大于
111
，可以有效的抑制内燃机中爆震现象，因此氨燃料发动机可以具有更高的压缩比
。
而且氨是一种可持续能源，可利用风能或太阳能等可再生能源，采用氢与氮合成氨燃料
。
[0003]目前我国对氨燃料的研究共组处于探索阶段，对氨的射流特性以及燃烧理解不够充分
。
高压直喷氨技术相比能够进一步提高替代率和热效率，是氨发动机提高热效率和实现低碳排放的关键技术
。
所以说，由于高压直喷氨，氨是以液体状态存储在喷射系统中，在其喷射过程设计到液氨气化的相变过程，引起缸内温度降低，导致高碳烟排放，需要加大辅助燃料的比例使氨发动机的实际减碳效果降低
。
目前，对于液氨气化中的相变过程研究较少，建立相变特性的相应评估体系至关重要，因此，本专利技术针对这一问题，提出一种高压直喷液氨相变特性测试装置
、
方法及介质
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种高压直喷液氨相变特性测试装置
、
方法及介质，通过测试液氨气化比例
、
气化速率
、
气化吸热速率等多个物理参数来探究液氨相变特性，解决了高压直喷液氨过程中相变特性的测试难题
。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种高压直喷液氨相变特性测试装置，所述装置包括：力传感器
、
光纤传感器
、
加温模块
、
采集系统和上位机；
[0007]所述力传感器设置在所述定容容器内的液氨喷射器喷嘴出口处；
[0008]所述光纤传感器和所述加温模块设于所述定容容器内；
[0009]所述采集系统分别与所述力传感器和所述上位机连接；
[0010]所述加温模块，用于对所述定容容器内的环境进行加热以模拟实际发动机高温环境；
[0011]所述上位机，用于获取所述力传感器测量的力信号和所述光纤传感器测量的温度
和压力数据计算表征液氨相变特性参数；所述表征液氨相变特性参数包括液氨气化速率
、
液氨气化比例和液氨气化吸热速率
。
[0012]可选的，所述加温模块设于所述液氨喷射器喷嘴出口下方
。
[0013]可选的，所述装置还包括电荷放大器和光线解调器；
[0014]所述电荷放大器设于所述采集系统和所述力传感器之间的连接路径上；
[0015]所述光纤解调器设于所述光纤传感器和所述上位机之间的连接路径上
。
[0016]可选的，所述光纤传感器中，温度信号和压力信号以串联的方式级联加载在光纤信号上
。
[0017]可选的，所述装置还包括设于所述定容容器中的加压模块；所述加压模块，用于对所述定容容器内的环境进行加压以模拟实际发动机高压环境
。
[0018]本专利技术还提供一种高压直喷液氨相变特性测试方法，所述方法包括：获取光纤传感器测量的定容容器中的温度数据和压力数据；
[0019]获取力传感器测量的力信号，并基于所述力信号应用动量法得出氨气瞬态质量流率；
[0020]基于所述温度数据
、
所述压力数据和所述氨气瞬态质量流率测试液氨相变特性
。
[0021]可选的，基于所述温度数据
、
所述压力数据和所述氨气瞬态质量流率测试液氨相变特性，具体包括：
[0022]基于所述温度数据
、
所述压力数据和所述氨气瞬态质量流率计算液氨的气化比例
、
气化速率和气化吸热速率
。
[0023]本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现所述的高压直喷液氨相变特性测试方法
。
[0024]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0025]本专利技术提供一种高压直喷液氨相变特性测试装置
、
方法及介质，装置上仅通过设计力传感器
、
加温模块和光纤传感器以及再加之上位机，实现了液氨气化比例
、
气化速率
、
气化吸热速率多个物理参数的计算，获得高压直喷液氮的相变特性
。
在保证能够实现液氮相变特性测试的同时，又使得装置结构简单且测试易操作，测试效率高
。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0027]图1为本专利技术实施例1提供的一种高压直喷液氨相变特性测试装置
、
方法；
[0028]图2为本专利技术实施例1提供的光纤传感器温压测试原理图；
[0029]图3为本专利技术实施例2提供的一种高压直喷液氨相变特性测试方法流程
。
[0030]图4为本专利技术实施例2提供的测试循环时序图
。
具体实施方式
[0031]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚
、
完
整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例
。
基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围
。
[0032]本专利技术的目的是提供一种高压直喷液氨相变特性测试装置
、
方法及介质，通过测试液氨气化比例
、
气化速率
、
气化吸热速率等多个物理参数来探究液氨相变特性，解决了高压直喷液氨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高压直喷液氨相变特性测试装置，其特征在于，所述装置包括：力传感器
、
光纤传感器
、
加温模块
、
采集系统和上位机；所述力传感器设置在所述定容容器内的液氨喷射器喷嘴出口处；所述光纤传感器和所述加温模块设于所述定容容器内；所述采集系统分别与所述力传感器和所述上位机连接；所述加温模块，用于对所述定容容器内的环境进行加热以模拟实际发动机高温环境；所述上位机，用于获取所述力传感器测量的力信号和所述光纤传感器测量的温度和压力数据计算表征液氨相变特性参数；所述表征液氨相变特性参数包括液氨气化速率
、
液氨气化比例和液氨气化吸热速率
。2.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加温模块设于所述液氨喷射器喷嘴出口下方
。3.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括电荷放大器和光线解调器；所述电荷放大器设于所述采集系统和所述力传感器之间的连接路径上；所述光纤解调器设于所述光纤传感器和所述上位机之间的连接路径上
。4.
根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光纤传感器中，温...

【专利技术属性】
技术研发人员：董全，薛志龙，王迪，魏代君，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：