噴氣燃料分析-噴氣燃料密度的測定

噴氣燃料的燃燒性燃燒性1.質(zhì)量要求要求噴氣燃料具有良好的燃燒性能，即熱值高、密度大、燃燒迅速而完全、不產(chǎn)生積炭和有害物質(zhì)等。

2.評定指標(biāo)的分析檢驗(yàn)評價(jià)噴氣燃料燃燒性能的指標(biāo)有凈熱值、密度、煙點(diǎn)、萘系芳烴含量、輝光值。2（1）凈熱值

定義：單位質(zhì)量燃料完全燃燒時(shí)所放出的熱量，稱為質(zhì)量熱值，單位為kJ/kg。熱值表示噴氣燃料的能量性質(zhì)。組成：噴氣燃料主要由碳?xì)浠衔锝M成，完全燃燒后主要生成二氧化碳和水，按生成水的狀態(tài)不同，熱值又分為高熱值和低熱值。高熱值又稱為總熱值，它是指燃料燃燒生成的水蒸氣被全部冷凝成液態(tài)水時(shí)的熱值；低熱值又稱為凈熱值，它與高熱值的區(qū)別在于燃燒生成的水是以蒸汽狀態(tài)存在的。因此，如果燃料中不含水分、則高低熱值之差即為相同溫度下水的蒸發(fā)潛熱。測定意義：噴氣燃料的質(zhì)量熱值越高，耗油率越小，續(xù)航能力越強(qiáng)。

3噴氣燃料熱值的測定：

按GB/T384－1981（1988）《石油產(chǎn)品熱值測定法》進(jìn)行。該標(biāo)準(zhǔn)適用于測定不含水的航空汽油、噴氣燃料、燃料油和重油等石油產(chǎn)品的總熱值和凈熱值。測定儀器是氧彈式量熱計(jì)，其測定的原理步驟簡要介紹如下。4①彈熱值的測定：在氧彈式量熱計(jì)中測定的熱值稱為“彈熱值”。測定時(shí)先稱取定量試樣，置于小器皿中，用易燃而不透氣的膠片密封后置于充有壓縮氧氣的密閉氧彈中，然后用電火花點(diǎn)燃試樣，待其完全燃燒放出的熱量傳遞于量熱計(jì)周圍的水中后，測量水在試樣燃燒前后的溫度，并計(jì)算水吸收的熱量。

5②總熱值的測定：先從氧彈洗滌液中測定硫含量。然后從試樣的彈熱值中減去酸的生成熱和溶解熱就是總熱值：③凈熱值的計(jì)算：從總熱值中減去的氣化熱即為凈熱值。輕質(zhì)油QJ=QZ－25.12×9wH重質(zhì)油QJ=QZ－25.12（9wH+wH2O）6（2）密度碳?xì)浔润w積熱值質(zhì)量熱值（3）煙點(diǎn)在規(guī)定條件下，試樣在標(biāo)準(zhǔn)燈具中燃燒時(shí)，不冒黑煙火焰的最大高度，稱為煙點(diǎn)（又稱為無煙火焰高度），單位mm。①意義：評定噴氣燃料燃燒時(shí)生成積碳傾向的指標(biāo)。煙點(diǎn)是噴氣燃料燃燒性能的重要質(zhì)量指標(biāo)，限制合適的煙點(diǎn)，可以保證燃料正常燃燒，避免積炭的形成。

②煙點(diǎn)與油品組成的關(guān)系，就是積炭與組成的關(guān)系。烴類的H/C比越小，生成積炭的傾向越大，各種烴類生成積炭的傾向?yàn)椋弘p環(huán)芳烴＞單環(huán)芳烴＞帶側(cè)鏈芳烴＞環(huán)烷烴＞烯烴＞烷烴③積碳的危害：噴嘴積碳（破壞霧化效果，局部過熱筒壁變形）；脫落積碳（損傷渦輪葉片）；點(diǎn)火電極積碳（電極短路）。

④分析檢測測定方法概述按GB/T382－1983(1991)《煤油煙點(diǎn)測定法》標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。適用于測定煤油和噴氣燃料的煙點(diǎn)，所用燈具如圖6-9。測定時(shí)量取一定量試樣注入清潔、干燥的貯油器中，點(diǎn)燃燈芯，按規(guī)定調(diào)節(jié)火焰高度至10mm，燃燒5min。再將燈芯升高到出現(xiàn)有煙火焰，然后平穩(wěn)地降低火焰高度，讀取煙尾剛好消失時(shí)的火焰高度，即為煙點(diǎn)的實(shí)測值。測定值與測定儀器及大氣壓力有關(guān)，因此需按式（6-20）進(jìn)行校正。

H=fHc

（6-20）儀器校正系數(shù)f是指標(biāo)準(zhǔn)燃料于基準(zhǔn)壓力（101.325kPa）

下，在該儀器中測定的煙點(diǎn)（標(biāo)準(zhǔn)值）與標(biāo)準(zhǔn)燃料于實(shí)際壓力在該儀器中測定的煙點(diǎn)（實(shí)測值）之比。標(biāo)準(zhǔn)燃料采用異辛烷和甲苯的混合物，表6-8中給出一系列標(biāo)準(zhǔn)燃料在101.325kPa下的煙點(diǎn)值。使用時(shí)，根據(jù)試樣的實(shí)測煙點(diǎn)，選取兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃料，其煙點(diǎn)一個(gè)比試樣略高，一個(gè)略低。然后分別測定這兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃料在實(shí)際壓力下的煙點(diǎn)，按式（6-21）即可計(jì)算儀器的校正系數(shù)。（6-21）

（4）輝光值輝光值是標(biāo)準(zhǔn)儀器內(nèi)，用規(guī)定的方法測定火焰輻射強(qiáng)度的一個(gè)相對值，用固定火焰輻射強(qiáng)度下火焰溫度升高的相對值表示。輝光值反映燃料燃燒時(shí)的輻射強(qiáng)度，用它可以評定燃料生成硬積炭的傾向。①輝光值與化學(xué)組成的關(guān)系當(dāng)烴類碳原子數(shù)相同時(shí)，烷烴的輝光值最高，環(huán)烷烴、烯烴居中，芳烴最小。②測定輝光值的意義輝光值反映燃料燃燒時(shí)輻射強(qiáng)度的高低和評定燃料生成硬積炭傾向的大小。為減少硬積炭的生成，噴氣燃料的輝光值要求不低于45。③測定方法概述按GB/T11128－1989《噴氣燃料輝光值測定法》進(jìn)行。圖6-10為CRC型輝光計(jì)，它由火焰輻射強(qiáng)度測定系統(tǒng)（包括濾光片、光電池、放大器和輝光計(jì)表等裝置，能保證測定在480~700nm范圍內(nèi)的火焰輻射強(qiáng)度）和火焰溫升測定系統(tǒng)（包括小油燈，一個(gè)雙元熱電偶線路和用數(shù)字輸出表指示的電位計(jì)）所組成。輝光值測定的基本原理是：在標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件下將試樣與兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)燃料相比較（標(biāo)準(zhǔn)燃料之一為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)異辛烷，規(guī)定其輝光值為100；另一標(biāo)準(zhǔn)燃料為四氫化萘，規(guī)定其輝光值為0），當(dāng)三者在同樣輻射強(qiáng)度時(shí)（規(guī)定以四氫化萘煙點(diǎn)時(shí)的火焰輻射強(qiáng)度為基準(zhǔn)），測定火焰溫度升高值，按規(guī)定公式即可計(jì)算出試樣的輝光值。測定時(shí)，先將標(biāo)準(zhǔn)燃料四氫化萘注入煙燈中點(diǎn)燃，逐步升高燈芯直到煙點(diǎn)，記錄輝光儀（表示火焰輻射強(qiáng)度）上讀數(shù)，每上升5個(gè)單位，記1次溫升值。根據(jù)記錄繪制出四氫化萘的輝光計(jì)表讀數(shù)與溫升值的試驗(yàn)曲線，如圖6-11（a）所示。四氫化萘到達(dá)煙點(diǎn)時(shí)的數(shù)據(jù)即為評價(jià)試樣的基準(zhǔn)。然后按同樣試驗(yàn)條件，測定試樣與異辛烷在四個(gè)不同輝光計(jì)表讀數(shù)時(shí)的溫升值。值得注意的是，要求四個(gè)測定的數(shù)據(jù)點(diǎn)中必須有兩個(gè)高于四氫化萘的評價(jià)基準(zhǔn)，兩個(gè)低