噴氣燃料主題知識講座

噴氣燃料

AVIATIONKEROSENE主講：卓越二班謝海賓噴氣燃料主題知識講座第1頁世界上第一架噴氣式飛機(jī)誕生于：德國亨克爾企業(yè)制造He-178，1939年8月27日試飛相對于點(diǎn)燃式發(fā)動機(jī)：飛行高度和速度都有顯著優(yōu)勢（10kmVS20km;900km/hVS2380km/h)/7/21噴氣發(fā)動機(jī)(jetengine)噴氣燃料主題知識講座第2頁噴氣發(fā)動機(jī)分類與組成依據(jù)燃料燃燒方式分類火箭發(fā)動機(jī)無壓氣機(jī)式有壓氣機(jī)式空氣噴氣發(fā)動機(jī)沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)燃?xì)鉁u輪發(fā)動機(jī)噴氣燃料主題知識講座第3頁

發(fā)動機(jī)聲音

噴氣燃料主題知識講座第4頁壓氣機(jī)燃燒室渦輪噴氣發(fā)動機(jī)工作過程結(jié)構(gòu)組成燃?xì)鉁u輪尾噴管將高空稀薄大氣壓縮至0.3-0.5MPa,T=150-200℃電點(diǎn)火，中心溫度可達(dá)1900-2200℃熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能渦輪排除燃?xì)馀蛎浖铀?，?00-600℃下高速噴出噴氣燃料主題知識講座第5頁噴氣燃料主題知識講座第6頁活塞式發(fā)動機(jī)與噴氣式發(fā)動機(jī)區(qū)分噴氣發(fā)動機(jī)活塞發(fā)動機(jī)燃料與空氣同時進(jìn)入燃燒室，一經(jīng)點(diǎn)燃，可燃?xì)馊紵^程連續(xù)燃料供給和燃燒室周期性燃燒在30-50m/s高速氣流中進(jìn)行，要求燃燒速度很大燃燒在密閉空間進(jìn)行噴氣燃料主題知識講座第7頁噴氣發(fā)動機(jī)對燃料要求良好燃燒性能適當(dāng)蒸發(fā)性較高熱值和密度良好安定性良好低溫性無腐蝕性良好潔凈度較小起電性適當(dāng)潤滑性噴氣燃料主題知識講座第8頁燃燒性能噴氣燃料生成積碳傾向噴氣燃料開啟性、燃燒穩(wěn)定性、燃燒完全度總要求：熱值高，燃燒穩(wěn)定，不易因工作條件改變而熄火，一旦高空熄火輕易再開啟，燃燒完全且產(chǎn)生積碳少熱值和密度噴氣燃料主題知識講座第9頁開啟性能低溫低壓下能形成可燃混合氣且能快速點(diǎn)燃自然點(diǎn)、著火延滯期、燃燒極限、最小點(diǎn)火能量、蒸發(fā)性及粘度噴氣燃料主題知識講座第10頁1.主要取決于燃料中輕質(zhì)組分2.輕質(zhì)組分多，低溫下輕易形成可燃混合氣，發(fā)動機(jī)易于開啟形成可燃混合氣3.適當(dāng)?shù)蜏卣扯葒姎馊剂现黝}知識講座第11頁燃燒室結(jié)構(gòu)與操作條件烴類組成與餾分輕重親密相關(guān)1.正構(gòu)烷烴和環(huán)烷烴燃燒極限較芳香烴寬，低溫下尤其顯著2.餾分太輕，燃燒極限也會太窄燃燒穩(wěn)定性能噴氣燃料理想組成噴氣燃料主題知識講座第12頁烷烴和環(huán)烷烴噴氣燃料主題知識講座第13頁燃燒完全性能影響飛機(jī)動力、航程、經(jīng)濟(jì)性能進(jìn)氣壓力、進(jìn)氣溫度、飛行高度燃料粘度、蒸發(fā)性和化學(xué)組成噴氣燃料主題知識講座第14頁燃料對燃燒完全度影響粘度

粘度與霧化質(zhì)量有直接聯(lián)絡(luò)，霧化效果越好越利于燃燒穩(wěn)定與完全。粘度過大，燃燒完全度下降；粘度過小則可能引發(fā)燃燒室局部過熱。蒸發(fā)性

蒸發(fā)性好燃料燃燒完全度高。普通噴氣燃料終餾點(diǎn)控制在300℃一下?；瘜W(xué)組成

完全度大小：正構(gòu)烷烴>異構(gòu)烷烴>單環(huán)環(huán)烷烴>雙環(huán)環(huán)烷烴>單環(huán)芳香烴>雙環(huán)芳香烴噴氣燃料主題知識講座第15頁噴氣燃料生成積碳傾向積碳危害1噴嘴上積碳回惡化燃料霧化質(zhì)量，使燃燒過程變壞2積碳附在火焰筒壁上會使火焰筒因受熱不均勻而變形，甚至產(chǎn)生裂紋3發(fā)動機(jī)工作時，火焰筒剝落下來積碳碎片回進(jìn)入渦輪，擦傷葉片噴氣燃料主題知識講座第16頁燃燒室結(jié)構(gòu)和發(fā)動機(jī)工作條件燃料性質(zhì)

最輕易生成積碳是芳香烴，尤其是雙環(huán)芳香烴。故在噴氣燃料質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中，要求奈系烴類含量小于3.0%（體積分?jǐn)?shù)）影響積碳產(chǎn)生原因噴氣燃料主題知識講座第17頁煙點(diǎn)油料在一標(biāo)準(zhǔn)燈具內(nèi)，于要求條件下做點(diǎn)燈試驗（GB/T382-1983(1991)),所到達(dá)無煙火焰最大高度。普通煙點(diǎn)越低，生成積碳越多。我國噴氣燃料要求煙點(diǎn)大于25mm。輝光值我國要求輝光值大于45.表征積碳傾向指標(biāo)噴氣燃料主題知識講座第18頁熱值和密度噴氣燃料要求質(zhì)量熱值和體積熱值都大即燃料現(xiàn)有高質(zhì)量熱值，又有較大密度。我國要求質(zhì)量熱值不小42.8MJ/kg.20℃時密度大于755kg/m3。

氫碳比越高質(zhì)量熱值越大從熱值方面考慮，噴氣燃料理想組分是環(huán)烷烴噴氣燃料主題知識講座第19頁噴氣燃料安定性儲存安定性熱安定性

噴氣燃料主題知識講座第20頁噴氣燃料低溫性能低溫下燃料能夠在飛機(jī)燃燒系統(tǒng)中順利地泵送和過濾性能用結(jié)晶點(diǎn)或冰點(diǎn)來表示噴氣燃料低溫性能相對分子質(zhì)量較大正構(gòu)烷烴及一些芳香烴結(jié)晶點(diǎn)較高，而環(huán)烷烴和烯烴結(jié)晶點(diǎn)則較低；同族烴中，結(jié)晶點(diǎn)多隨相對分子質(zhì)量增大而升高噴氣燃料主題知識講座第21頁噴氣燃料腐蝕性主要是燃料中含氧化合物、含硫化合物和水分產(chǎn)生腐蝕噴氣燃料主題知識講座第22頁噴氣燃料潔凈度引發(fā)燃料臟污物質(zhì)：水、表面活性物質(zhì)、固體雜質(zhì)和微生物水破壞燃料所起潤滑作用表面活性物質(zhì)增強(qiáng)油水乳化，使過濾器使用周期大大縮短細(xì)菌加速油料容器腐蝕和使涂層松軟噴氣燃料主題知識講座第23頁噴氣燃料起電性產(chǎn)生靜電原因噴氣發(fā)動機(jī)耗油量很大，往往需要高速加油泵送時燃料和管壁閥門等部件高速摩擦，產(chǎn)生和積累大量靜電到達(dá)一定程度則產(chǎn)生火花，與可燃?xì)饩蜁l(fā)爆炸噴氣燃料主題知識講座第24頁燃料對起電性要求及加油安全我國質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中要求噴氣燃料電導(dǎo)率（20℃）為50-450pS/m經(jīng)過加油設(shè)備技術(shù)進(jìn)步和很嚴(yán)格操作規(guī)范來確保噴氣燃料主題知識講座第25頁噴氣燃料潤滑性潤滑性對于發(fā)動機(jī)正