【正文】 計(jì)算出 K和 A值。 ? 設(shè)內(nèi)筒初期起始溫度為 T0，初期終點(diǎn)溫度即主期起始（點(diǎn)火時）溫度為 t0；主期終點(diǎn)溫度為 tn；末期終點(diǎn)溫度為 Tn，上述各點(diǎn)對應(yīng)的外筒溫度分別為 Tjo、tjo、 tjn、 Tjn。初期、主期、末期及其臨界點(diǎn)的關(guān)系如圖 83所示。 3/11/2023 43 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 ? 初期平均冷卻速度 V0＝ （ T0－ t0） /5 ? 末期平均冷卻速度 Vn＝ （ tn－ Tn） /5 ? 內(nèi) 、 外筒初 、 末期的平均溫度： ? to=(To+to)/2 ? tjo=(Tjo+tjo)/2 ? tn=(Tn+tn)/2 ? tjn=(Tjn+tjn)/2 ? 對于 to點(diǎn)和 tn點(diǎn) ， 由 （ 818） 式有： ? Vo=K(totjo)+A ? Vn=K(tntjn)+A ? 將上式應(yīng)用于初期和末期 ， 則有 ? Vo=K(totjo)+A ? Vn=K(tntjn)+A 3/11/2023 44 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 ? 解上述二元一次方程組 ， 得 ? K=(VnVo)/[(tntjn)(totjo)] ? A=Vo(totjo)(VnVo)/[(tntjn)(totjo)] 1. 3采用數(shù)值積法求解 S ? 在發(fā)熱量測定過程中 ， 試驗(yàn)主期的內(nèi)筒溫度 t和外筒溫度 tj隨試驗(yàn)時間 r的變化曲線如圖 84所示 ? 設(shè)試驗(yàn)主期時間為 n， 記錄內(nèi) 、 外筒溫度時間隔為 r， 則主期溫度記錄次數(shù)為 m=n/r， 即 r=n/m。 ? 根據(jù)數(shù)值積分的梯形法則 ， 冷卻校正原理公式中的積分項(xiàng) S可由下述方法求得：將 t（ r） 和 tj（ r） 兩條曲線之間的面積 ， 按時間間隔 r等分為 m個條形 ，則兩條曲線間面積之代數(shù)和等于 m個小條形面積之代數(shù)和 。 將每個小條形兩條曲線邊視為直線 ， 即將條形視作梯形 ， 則上述面積之代數(shù)和近似地等于 m個梯形面積之代數(shù)和 。 理論上 ， m越大 ， 則梯形面積之代數(shù)和就越逼近曲線面積的積分值 。 實(shí)際上 ， 只要 m足夠大 ， 則梯形面積的代數(shù)和可完全滿足測定結(jié)果的準(zhǔn)確度要求 。 3/11/2023 45 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 21mn根據(jù)上述分析，圖中任一小梯形的面積為： Si= [(ti1tji1)+(titji)] 則 m個小梯形的面積之和為： ??miiS1mn2?? ?????mi jiijiitttt1)]()11[(S= = mn2mn2= [(totjo)+(titji)]+…+ [(t1tj1)+(t2tj2)]+ …+ [(ti1tji1)+(titji)]+ …+[(tm 1tjm1)+(tmtjm)] 3/11/2023 46 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 mn2joo tt ?????11)(mijii tt2jmm tt ?經(jīng)整理得： S= [ + + ] 3． 4冷卻校正公式的通用表達(dá)形式與特定形式 —— 瑞方公式 利用試驗(yàn)的邊界條件，推導(dǎo)出了量熱儀冷卻常數(shù) K和綜合常數(shù) A的表達(dá)式。采用數(shù)值積分的梯形法則，又導(dǎo)出了可無限逼近積分公式的內(nèi)外筒兩條溫度曲線之間面積 S的計(jì)算式。將（ 823）和（ 824）式代入（ 821）式，即可得到冷卻校正公式的通用表達(dá)形式： 3/11/2023 47 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 )()( joojnnon tttt VV ??? ?mn 2joo tt ??????11)(mi jiitt2 jmm tt ? )()(joojnnon tttt VV ??? ?mn )()( joojon on tttt VV ??? ?2joo t? ?????11 (mi jii tt2jmm tt ?C=KS+nA = [ + ] (totjo)] [ + 若令 n/m＝ 1，即記錄溫度時間間隔取 1min，且假設(shè) tjm=tjo,tjo=tji=tjm，即假設(shè)外筒溫度在整個試驗(yàn)過程中一直保持恒定不變，則由（ 825）式可得： n[Vo 經(jīng)整理得： C=nVo+ n(totjo) ] 3/11/2023 48 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 C onon tt VV ??2joo tt ????11miit=nVo+ ( + nto) 該式就是以前人們認(rèn)為準(zhǔn)確度最高的瑞一方（ RegnaultPfaundler）公式。顯然，記錄溫度的時間間隔越短，冷卻校正值的準(zhǔn)確度越高。另一方面，外筒水溫由于受到內(nèi)筒溫度、環(huán)境氣溫和氣流、攪拌及蒸發(fā)等因素的影響，很難保持不變。若冷卻校正計(jì)算公式中不考慮外筒溫度的變化，則計(jì)算結(jié)果必然存在誤差。在（ 825）式中，記錄溫度的時間間隔（ n/m）可任意縮短，同時又考慮到了外筒溫度的變化。因此，（ 825）式的準(zhǔn)確度（ 826）式要高。故（ 825）式可稱為高準(zhǔn)確度冷卻校正公式。在實(shí)際應(yīng)用中，若同步檢測內(nèi)外筒溫度，且時間間隔取 15s(1/4min)、 10s(1/6min)或 6s(1/10min)，能獲得準(zhǔn)確度很高的計(jì)算結(jié)果。由于考慮了外筒溫度的變化，試驗(yàn)時就不必設(shè)法保持外筒溫度的恒定不變，也就是說，可以放寬試驗(yàn)對環(huán)境條件的要求。通用公式既適用于靜態(tài)式量熱儀，又適用于恒溫式量熱儀。 3/11/2023 49 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 1. 5常用等效冷卻校正公式 ? 瑞 —— 方公式是德國科學(xué)工作者 1866年在 《 物理學(xué)報(bào) 》上首次提出 ， 此后逐漸被各工業(yè)化國家和其他國家采用 。 該公式的應(yīng)用基礎(chǔ)是玻璃溫度計(jì)測溫和人工計(jì)時與觀測溫度 。 在實(shí)際應(yīng)用過程中 ， 測溫操作和數(shù)據(jù)計(jì)算都較繁瑣 ， 為了簡化操作和計(jì)算 ， 許多國家提出或采用了等效公式 （ 也稱近似公式 ） 。 如德國提出的 Roth公式 、 Moser公式 、 美國提出的 Dickinson公式 ，前蘇聯(lián)采用的 Bunte公式 、 波蘭采用的 Langbein公式等 ， 另外還有一些學(xué)者從學(xué)術(shù)研究角度提出的各種等效冷卻校正公式 。 近幾年來美國等國家的學(xué)者基于冷卻校正的基本原理和結(jié)合所研制的新型儀器的特點(diǎn) ， 提出了冷卻校正的數(shù)值積分關(guān)系式 。 其準(zhǔn)確度比瑞 —— 方公式要高 ， 適用于采用溫度傳感器測量溫度的自動量熱儀 。 這些公式 ， 在此不作詳細(xì)介紹 。 下面僅以理解冷卻校正的一般概念和實(shí)用角度介紹我國煤炭科學(xué)研究總院北京煤化學(xué)研究所提出的并被國家標(biāo)準(zhǔn)所推薦的一種等效公式 （ 又稱羅 — 李公式 ） 。 ? 國標(biāo) GB/T213— 1996中提出的冷卻校正公式的表達(dá)式為： 3/11/2023 50 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 ? C=(na)Vn+aVo ? 式中 a為由主期溫升值與主期內(nèi)點(diǎn)火后 1′40″時的溫升值之比確定的時間因子 。 a的取值與溫升值之比的關(guān)系如下： ? 令 △=tnto, △1′40″=t1′40″to ? 當(dāng) △/△1′40″≤ ,a=△/△1′40″ ? 當(dāng) △/△1′40″ ,a=△/△1′40″ ? 確定時間因子所采用的溫升值比值的分界值 （ ） ， 是在大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上經(jīng)統(tǒng)計(jì)處理確定的一個最優(yōu)經(jīng)驗(yàn)值 。 ? （ 827） 式中的 V0、 Vn值 ， 在標(biāo)定熱容量時 ， 分別由初期和末期的溫度變化值除以對應(yīng)的時間計(jì)算而得；在測定發(fā)熱量時 ， 則根據(jù)主期點(diǎn)火和終點(diǎn)時的內(nèi)外筒溫度差及量熱儀的冷卻特性參數(shù) ， 按冷卻速度公式 （ 822） 式計(jì)算 。 ? 該冷卻校正公式的物理意義如圖 85所示 ， 由 （ 818） 式可知 ， 由于內(nèi)筒內(nèi)的攪拌作用和蒸發(fā)散熱作用 ， 當(dāng)內(nèi)外筒溫差為零時 ， 冷卻速度并不為零 。 換句話說 ， 當(dāng)冷卻速度為零時 ， 內(nèi)筒溫度并不等于外筒溫度 ， 即內(nèi)筒存在一個不等外筒溫度的零冷卻速度溫度點(diǎn) ， 通過 （ 818） 式不難求出 。 ? 設(shè) V＝ 0時 t=tn, 3/11/2023 51 吉林省電力科學(xué)研究院 煤的發(fā)熱量測定 ? 由 V＝ K(ttj)+A得 tn=tjA/K ? 由于攪拌熱效應(yīng)產(chǎn)生的溫升作用通常大于蒸發(fā)散熱的冷卻作用，因此， A值一般情況下是負(fù)值（負(fù)的冷卻即為升溫）。故通常 tntj，如圖 85所示 ? 在圖 85中，有兩個長方形，其面積分別為： ? S1+S2=(na)V ? S3+S4=aVo ? 從理論上講， S1和 S3的代數(shù)為冷卻校正值，即 C＝ S1＋ S3；由（ 827）式可知， C＝（ na） Vn+aV0=(S1+S2)+(S3+S4)。于是有： S2＋ S4＝ 0，或 S2＝ S4。反過來說，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定一個恰當(dāng)?shù)?a值，使得 S S4的面積相等，則利用（ 827）式可準(zhǔn)確計(jì)算出冷卻校正值。因此，試驗(yàn)過程中，應(yīng)根據(jù)燃料發(fā)熱量的大小，適當(dāng)調(diào)節(jié)內(nèi)外筒的溫差，以使 S2和 S4相互抵消，從而獲得準(zhǔn)確的冷卻校正結(jié)果。 3/11/2023 52 吉林省電力科學(xué)研究院 謝謝觀看 /歡迎下載 BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES. BY FAITH I BY FAITH