【摘要】：隨著能源儲量的日益減少，以及其燃燒所帶來的環境污染逐漸加重，清潔可替代能源的開發和高效利用成為當前許多科學家和組織研究的重點。而生物柴油則因其出色的環保特性、可降解特性等優點，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驗數據對于生物柴油的生產、使用以及在柴油機內燃燒霧化的研究都有著非常重要的作用。因此，本論文通過實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，為其在發動機中的噴霧、燃燒和排放過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，并將數據擬合成關聯式。其中脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯的密度實驗值與關聯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，并將數據擬合成關聯式。其中脂肪酸甲酯、脂肪酸乙酯的表面張力實驗值與關聯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.在實驗的基礎上，通過對14種脂肪酸酯的基團進行拆分、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行計算，并與實驗數據進行對比，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個數據點來進行驗證，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行計算，并與實驗數據進行對比，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個數據點來進行驗證，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。