基于扩展硬球（EHS）模型预测生物柴油黏度的热力学建模与实验验证

本文系统开发并验证了一种基于扩展硬球（EHS）模型的生物柴油黏度预测方法。通过引入有效分子量概念处理不饱和酯，并结合饱和酯的已有黏度关联式，实现对不同组成、温度和压力下生物柴油黏度的准确预测（平均绝对偏差3.5%）。研究为生物柴油工程应用提供了可靠的理论工具。

　　

Modelling

我们近期对扩展硬球模型（EHS）进行了改进和扩展，用于预测含饱和酯的混合物的黏度。在此简要介绍其核心特征，详细推导请参阅原文献。EHS模型假定所有流体具有共形黏度行为，可定义约化黏度（η）并将其表示为约化摩尔体积（V= V_m/V₀）的通用函数。

Experimental: materials and methods

为验证开发的EHS模型，我们测量了三种由饱和酯和不饱和酯组成的合成生物柴油混合物的黏度。混合物1为三组分体系，模拟猪油来源的生物柴油；混合物2和3为五组分体系，模拟向日葵油来源的生物柴油。合成混合物的组成见表1。

所用纯化学品见表2，其中...

Density and viscosity measurements of synthetic biodiesel mixtures

在温度范围（288.15–353.15）K和101.3 kPa条件下，对三种合成生物柴油混合物进行了密度和黏度测量。测试温度范围根据混合物组分的熔点和测量属性有所调整。研究的混合物包括：（i）三组分混合物1：含十六酸甲酯（1）+十八酸甲酯（2）+油酸甲酯（3）；（ii）五组分混合物2：含十四酸甲酯（1）+...

Conclusions

通过采用先前开发的饱和酯黏度关联式，并运用有效分子量概念预测不饱和酯黏度，我们对扩展硬球（EHS）模型进行了改进，使其能够预测不同温度、密度和组成下的生物柴油黏度。为预测生物柴油黏度，开发的EHS模型采用了纯饱和酯和不饱和酯的黏度关联式，通过分子平均混合规则计算混合物参数。