中華人民共和國國家標準

噴氣燃料輝光值測定法

1主題內容與適用范圍

本標準規(guī)定了試樣在燈芯式小油燈中燃燒，測定火焰輻射強度的相對值的方法。

本標準適用于噴氣燃料及類似的用分燃料。

2引用標準

GB 382煤油煙點測定法

3定義

輝光值是在可見光譜的黃綠帶內于固定火焰輻射下火焰溫度的量度相對值。該值與嘖氣燃料的燃 燒特性有關。

4方法概要

將被測試樣放入輝光計的燈芯式小油燈內燃燒，火煙輻射強度通過一濾光片和光電池裝置測得，同 時用正對火焰上方的熱電偶測得油燈橫面的溫升值作一曲線，將試樣溫升值與在恒定的輻射水平下分 別與基準樣品四氫票和異辛烷所測得的火焰溫升值進行對比。為了確保所有儀器的恒定評價基準均相 同、規(guī)定以四氫蔡煙點時的火焰輻射強度為基準。輝光值的計算是由試樣的溫升值與四氫秦的溫升值 之差，除以異辛烷與四氫蔡的溫升值之差得出。

5意義

5.1本標準為噴氣燃料燃燒產物對從擴散火焰中發(fā)出的相對輻射強度提供一種量度。用輝光值表達 的輻射強度與燃料的燒類組成有關，高輝光值表示燃料的低輻射特性。

5.2輝光值與燃料燃燒產物傳出的潛在的輻射熱有定性關系。輝光值和相應煙點的關系見附錄A。因 為輻射傳熱對噴氣發(fā)動機燃燒室火焰筒和其他熱部件金屬表面溫度有強烈的影響.輝光值可提供燃料 特性與這些組部件壽命相關的根據Q

6儀器與材料

6.?儀器

6.1.1輝光計：CRC型輝光計（見圖1）。

圖1輝光計示意圖

1 一燈芯式小油燈，2—橙色濾光片J 3—光電池，4 一放大器,    

5—輝光計表，6一火焰熱電偶，7—電位計；8 —大氣熱電偶，

9 —空氣流入口

6.1.2燈芯式小油燈：試樣即在其中燃燒。

6.1.3濾光片與光電管線路：應保證在4800?7000A范圍內的火焰輻射強度。

6.1.4 一個雙元熱電偶線路和一個用數字輸出表指示的電位計。

6.1.5脂肪抽出器。

6.1.6 量筒:25mL 0

6.2材料

6.2.1燈芯：符合GB 382燈芯要求。

6.2.2試管刷。

6.2.3擦鏡紙。

7試劑 .

7.1四氫蔡:分析純，〃到.5396~1.5410。

7.2異辛烷:分析純，喈1.3913?1.3917。

7.3丙酮：分析純。

7.4石油酸：60?90C,分析純。

7.5甲苯：分析純。

7.6無水甲醇：分析純。

注，試劑中四氫茶可燃蒸氣有毒、異辛烷極易燃，操作時要特別小心，注意通風和嚴禁使用明火。.

8準備工作

8.1燈的清洗

每次試驗前，用小試管刷靛丙酮或石油醴清洗燈芯套管（在燈體內）的頂部和內側。清洗時，用 擦鏡紙保護濾光片。清洗后，檢查濾光片上有無斑點，如發(fā)現(xiàn)有斑點，要用擦鏡紙擦凈。必要時，可先 將油燈移開，再擰松濾光片固定環(huán)的螺絲釘，卸下濾光片進行清洗，待燈恢復原位后，應該用基準燃 料（四氫茶和異辛烷）檢驗。

8.2燈芯與小油燈

8.2.1燈芯以等體積的甲苯和無水甲醇混合液，在脂肪抽出器中進行萃取，至少25個循環(huán)。取出燈芯 置于通風處5 min,使燈芯局部的殘存溶劑自然蒸發(fā)干燥，然后放進烘箱，在105士 5 C下干燥30min, 存放在干燥器中備用。

注：如無合適抽出器，可按GB初2對燈芯進行處理并干燥。當測定結果有爭議時按8.2.1進行處理并用丙酮清 洗各部件。

8.2.2小油燈放在丙酮或石油酸中*清洗，然后置于通風處讓殘存溶劑蒸發(fā)％再放人105± 5 C烘 箱中烘干。

注：若在清洗和烘干小油燈的過程中，未將試樣、丙酮或石油酸的蒸氣除盡，則可能會得出錯誤的試驗結果. 8.2.3將干燥燈芯穿入干凈的小油燈的燈芯套管中，可用一根細鐵絲鉤住燈芯的一端將燈芯通過管 子拉出來，而不要搓捻燈芯，然后用干凈的刀片或其他鋒利的工具將燈芯頂端剪切平整；用手推燈芯: 的下部使其頭部向上伸出，然后將燈芯往上拉，并松轉燈芯的端頭使燈芯沒有任何扭曲。再將燈芯往下 拉至其頂端比套管高出6.4mm。將燈芯頭部不平之處再進行修整使其符合要求。

注，①某些刀片涂有化學防護層，應該先用溶劑除去。

②制備不扭、整齊的燈芯的另一種方法是利用一套燈芯修剪器。把燈芯修剪器座插入燈芯管頂部，將長鼻 三頭銀子從燈芯管子和修剪器座插入，將燈芯鑲住，小心地從管中拉出而不會扭曲。用一個鋒利的刀片 將燈芯齊著修剪器座面切齊，并除去壞頭，當移去修剪器座時，燈芯在管內將位于合適的高度。然后把• 燈芯管插入小油燈中，沿右螺旋方向擰緊。將小油燈放入燈室。

8.3輝光計

它有調節(jié)燈室斜度的底座，用位于火焰高度調節(jié)環(huán)上的小水平儀檢查燈室水平。油燈的火焰軸線 必須是垂直的。

8.4熱電偶套管

固定在燈的中心線上，其底端應準確地位于燈芯套管上方25.4mm。

8.5溫度測量

8.5.1電位計

按儀器使用說明書進行調試，若電位計調不到零點，則應更換電位計內部的電池。

8.5.2溫度指示器. .

按儀器使用說明書把電源開關置于“攝氏"位置，不需要做附加調整。在試驗后，將電源“斷開"， 以節(jié)約電池。

注：為了保持電池的長壽命，建議只在看到放電電池指示（數字顯示出HELP）時才充電，充電時間不要超過

18he數字顯示符號】HI為溫度超出范圍；HELP為電池放電，C為攝氏度。

8.5.3儀器電源

四個型號L2AHR SC大小的重復充電電池用作儀器的電源。當電池再充電時，將電池充電插銷 插入在儀表前板上的“重新充電"插座中。115V充電器只許在115V線路上使用（見8.5.2的注）。

8.6輝光計表

按儀器使用說明書進行零點的調節(jié)。然后將右側下方旋鈕撥到A1, A2、81和82位置，以檢查電 池電壓。若旋鈕在每個位置時指針都停在表頭刻度盤的相應標度上，即認為電池是合格的，儀器可以 使用。若電池功率不足，則應更換。在更換“B "電池時，亦應更換放在光電池盒內的光電管電池。

8試皴步驟

9.1在室溫下取20mL四氧奈注入潔凈、干燥的燈芯式小油燈內，將燈芯套管由小油燈上口插入，并 旋緊。用一根小木棍通入燈芯式小油燈底部的通氣孔，使燃料放氣孔暢通。當燃料上升到燈芯頂端后, 將燈芯式小油燈放入燈室內，并將小油燈點燃。若熱電偶套管上積了煙灰，要熄滅火焰，擦凈套管，. 將小油燈稍降低再點燃。通過燈門中央的觀察孔注意使火焰進行無煙燃燒。在此條件下讓四氫蔡燃燒 15mi〃以加溫儀器

注，① 不允許火焰離熱電偶的距離小于3.2mm,或溫度指示器讀數超過538C。

②制造廠已將所有的輝光計調整到四氫蔡煙點時的讀數為45~55。儀器若超出了這一范圍，可調節(jié)位于兩 只放大管之間的內電阻（取下儀器的后蓋）直至輝光計表讀數達到45。

9 2儀器加溫后，將小油燈下降使輝光計表指針接近30,再將輝光計表和電位計調“零:然后把輝 光計表右側下方旋鈕撥至“試驗"位置。穩(wěn)定30s后，在此位置上，輝光計燈室在外門關閉、空氣不 流動的條件下，再穩(wěn)定5 min,記錄輝光計表和溫度指示器讀數。然后將小油燈提高，使輝光計表讀 數升高近5個單位，穩(wěn)定5 min后，按上述試驗步驟再記錄輝光計表和溫度指示器讀數。每當小油燈 提高5個單位時，重復上述步驟直至取得四個數據點，其最后一個數據點的火焰高度選在使火焰頂端 剛好出現(xiàn)一點輝光焰尾（微量冒煙），也就是恰好選在四氫茶的煙點上。

注，如在門的前邊放一塊40~60目的小柵屏就可以容易地重新達到平衡。

9 3 .將數據點按輝光計表讀數值對燈的溫升值作曲線，全部點都應落在一條光滑的曲線上。其最高點 （四氫蔡的煙點）就代表該儀器測試所有試樣時的評價基準。如此重復四次以確定儀器評價基準的平 均值（見圖2 ） 。

9.4按9.1?9.3條所述步驟，對異辛烷取兩個樣進行測試，但每次要測四個數據點，其中要有兩點低

于儀器用四氫蔡標定的評價基準，另兩點要高于該基準。在四個數據點中，每兩點間的溫升值要在10 個輝光值單位左右。一個異辛烷樣要放在測定試樣之前進行，另一個則放在測過試樣后進行。劃出兩 條曲線，并在評價基準處找出每個異辛烷樣的燈溫升值（見圖3） o求出其平均值。

圖3異辛烷火焰溫升值

注：①若有許多試樣待測，而且所有試驗都在同一天進行，則第二個異辛烷樣可放在全部試樣之后進行測試。

②高輝光值燃料易形成水氣凝聚，用一個小的火焰將燈室內部預熱或采用逐步緩慢地加溫的方法，都能防 止水氣凝聚。一旦發(fā)生水氣凝聚，輝光計表的讀數就會不穩(wěn)定，而且在觀察孔的玻璃上會出現(xiàn)濕氣。如 有水氣凝聚，可以在取下燈門的情況下，讓試樣燃燒直至濾光片和小油燈上的濕氣*消失為止。

③輝光值很低的徽料在輝光計表讀數較低時就常常冒煙，通過燈門觀察孔的觀察使低溫升值試樣的火焰不 冒煙。一旦出現(xiàn)冒煙火焰，就要把濾光片和熱電偶套管擦凈。

9.S按照測定異辛烷的方法，對試樣測定其燈溫升值（見圖4） o用此溫升值與四氫票的溫升值之 差，除以異辛烷與四氫茶的溫升值之差，計算出該試樣的輝光值。

10計算

試樣的輝光值X按下式計算:

式中: △T1一試樣火焰輻射強度在評價基準處的火焰溫升值, Ci

△T2一四氫萘火焰輻射強度在評價基準處的火焰溫升值，C;

△T3一異辛烷火焰輻射強度在評價基準處的火焰溫升值， C。

四氫萘和異辛院的ST為在四氫系的評價基準處的平均值。

11精密度

按下達規(guī)定判斷測定結果的可靠性(95%置信水平)。

11.1重復性; 同一操作者重復測定兩個結果之差不應大于6.10

11.2再現(xiàn)性; 不同實驗室各自提出的兩個結果之差不應大于8.8

12報告

12.1報告輝光值的結果， 有效值取到一位小數。

12.2取重復測定兩個結果的算術平均值，作為試樣的輝光值。

附錄A

煙點與輝光值的關系

 (參考件)

A1煙點(SP)與輝光值(LN)之間存在著良好的對應關系。圖A 1所示為噴氣燃料的這種關系。

A2相關系數為95%。

A3這種關系可以表明，相關性的置信區(qū)幾乎*是由煙點和輝光值固有的誤差來表示的， 盡管煙點

和輝光值都有自己方法的誤差，但通過煙點換算成的輝光值與實測輝光值數據相近，其誤差很小。

A4方程式:

A4.1通過任何一個方程式 可以算出圖A 1中給出的相關曲線。

LN= -12. 03+3. 009S P - 0.0104S p2.................. (A1)

SP=4.16+0.331L N + 0.00648L N2.................. (A2)

A4.2這兩個公式顯然不是數學恒等式，但是產生的結果誤差不超過0.1個煙點或輝光值單位，給出

兩個方程式是為了便于煙點和輝光值相互換算。

附加說明:

本標準由石油化工科學研究院技術歸口。

本標準由石油化工科學研究院負責起草。

本標準主要起草人臧育榮。

本標準參照采用美國試驗與材料協(xié)會標準ASTM D1740- -85《航空渦輪燃料輝光值標準試驗方

法》制訂。

自本標準實施之日起，原石油化學工業(yè)部部標準S Y 225- -77 《噴氣燃料輝光值測定法》作廢。