【摘要】：隨著(zhù)能源儲量的日益減少，以及其燃燒所帶來(lái)的環(huán)境污染逐漸加重，清潔可替代能源的開(kāi)發(fā)和高效利用成為當前許多科學(xué)家和組織研究的重點(diǎn)。而生物柴油則因其出色的環(huán)保特性、可降解特性等優(yōu)點(diǎn)，成為了替代能源的重要組成部分。特別是對于生物柴油而言，其準確的密度與表面張力實(shí)驗數據對于生物柴油的生產(chǎn)、使用以及在柴油機內燃燒霧化的研究都有著(zhù)非常重要的作用。因此，本論文通過(guò)實(shí)驗和理論推算研究了生物柴油組成成分脂肪酸甲酯、乙酯的密度以及表面張力，為其在發(fā)動(dòng)機中的噴霧、燃燒和排放過(guò)程的研究提供數據和模型支持。本文主要工作分為以下四個(gè)方面:

1.利用安東帕DMA 5000M密度儀測量了常壓下8種脂肪酸甲酯和6種脂肪酸乙酯在293.15K-363.15K溫度范圍內的密度數據，并將數據擬合成關(guān)聯(lián)式。其中脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯的密度實(shí)驗值與關(guān)聯(lián)式計算值的平均相對偏差和最大相對偏差分別為0.01%和-0.06%，0.01%和-0.05%。

2.利用了ST 5000表面張力測量系統測量了常壓下6種脂肪酸甲酯和5種脂肪酸乙酯在293.15K-373.15K溫度范圍內的表面張力數據，并將數據擬合成關(guān)聯(lián)式。其中脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯的表面張力實(shí)驗值與關(guān)聯(lián)式計算值的平均相對偏差和最大相對偏差分別為0.11%和0.33%，0.08%和-0.24%。

3.在實(shí)驗的基礎上，通過(guò)對14種脂肪酸酯的基團進(jìn)行拆分、賦值和貢獻值求解，建立了脂肪酸酯密度理論推算模型，再利用模型對建模的14種脂肪酸酯的密度進(jìn)行計算，并與實(shí)驗數據進(jìn)行對比，14種脂肪酸酯密度的平均相對偏差和最大相對偏差分別為0.44%和0.92%。為了驗證理論推算模型的外推性，選用了4種脂肪酸酯共36個(gè)數據點(diǎn)來(lái)進(jìn)行驗證，平均相對偏差為0.70%，最大相對偏差為1.65%，結果表明，該方法可以準確地估算脂肪酸酯的密度。

4.在實(shí)驗的基礎上，利用基團貢獻法對11種脂肪酸酯的表面張力進(jìn)行了理論推算，最終得到了表面張力的理論推算模型。再利用模型對建模的11種脂肪酸酯的表面張力進(jìn)行計算，并與實(shí)驗數據進(jìn)行對比，11種脂肪酸酯表面張力的平均相對偏差和最大相對偏差分別為0.60%和-2.59%。為了驗證理論推算模型的外推性，選用了6種脂肪酸酯共30個(gè)數據點(diǎn)來(lái)進(jìn)行驗證，平均相對偏差為0.87%，最大相對偏差為-1.72%，結果表明，該方法可以較為準確地估算脂肪酸酯的表面張力。