RP-3航空燃油中CO_2扩散系数实验分析

摘要

CO_2在航空燃油中的质量扩散规律对飞机油箱惰化系统的研究极其重要。搭建压力降法实验装置测量CO_2在RP-3航空燃油中的扩散系数,实验测试了-20、0、20、40和60℃恒温条件下的CO_2气相空间压力随时间变化关系。根据Fick定律建立了容器中二维扩散方程,并采用数值解法,设定扩散系数值,求解气体在航空燃油中的浓度分布,根据质量守恒和实际气体状态方程可得到CO_2气相空间压力,并与实验记录的气体压力进行比较。以扩散系数为自变量,推导了实验与理论计算误差函数,并采用Husain单一变量搜索法,使误差函数值最小,可得到扩散系数最优解。研究还显示CO_2在RP-3航空燃油中的扩散系数随温度升高而增大,满足Arrhenius方程。