喷气燃料

喷气燃料AVIATIONKEROSENE主讲：卓越二班谢海宾•世界上第一架喷气式飞机诞生于：德国亨克尔公司制造的He-178，1939年8月27日试飞•相对于点燃式发动机：飞行高度和速度都有明显优势（10kmVS20km;900km/hVS2380km/h)2020/2/23喷气发动机(jetengine)喷气发动机的分类与组成根据燃料燃烧方式分类火箭发动机无压气机式有压气机式空气喷气发动机冲压式喷气发动机燃气涡轮发动机发动机声音压气机燃烧室涡轮喷气发动机的工作过程结构组成燃气涡轮尾喷管将高空稀薄大气压缩至0.3-0.5MPa,T=150-200℃电点火，中心温度可达1900-2200℃热能转化为机械能涡轮排除的燃气膨胀加速，在500-600℃下高速喷出活塞式发动机与喷气式发动机的区别喷气发动机活塞发动机燃料与空气同时进入燃烧室，一经点燃，可燃气燃烧过程连续燃料供给和燃烧室周期性的燃烧在30-50m/s的高速气流中进行，要求燃烧速度很大燃烧在密闭空间进行喷气发动机对燃料的要求•良好的燃烧性能•适当的蒸发性•较高的热值和密度•良好的安定性•良好的低温性•无腐蚀性•良好的洁净度•较小的起电性•适当的润滑性燃烧性能喷气燃料生成积碳的倾向喷气燃料的启动性、燃烧稳定性、燃烧完全度总的要求：热值高，燃烧稳定，不易因工作条件变化而熄火，一旦高空熄火容易再启动，燃烧完全且产生积碳少热值和密度启动性能低温低压下能形成可燃混合气且能迅速点燃自然点、着火延滞期、燃烧极限、最小点火能量、蒸发性及粘度1.主要取决于燃料中的轻质组分2.轻质组分多，低温下容易形成可燃混合气，发动机易于启动形成可燃混合气3.合适的低温粘度燃烧室结构与操作条件烃类组成与馏分轻重密切相关1.正构烷烃和环烷烃的燃烧极限较芳香烃的宽，低温下尤其明显2.馏分太轻，燃烧极限也会太窄燃烧稳定性能喷气燃料的理想组成烷烃和环烷烃燃烧完全性能影响飞机的动力、航程、经济性能进气压力、进气温度、飞行高度燃料粘度、蒸发性和化学组成燃料对燃烧完全度的影响I.粘度粘度与雾化的质量有直接联系，雾化效果越好越利于燃烧的稳定与完全。粘度过大，燃烧完全度下降；粘度过小则可能引起燃烧室局部过热。2.蒸发性蒸发性好的燃料燃烧完全度高。一般喷气燃料的终馏点控制在300℃一下。3.化学组成完全度大小：正构烷烃异构烷烃单环环烷烃双环环烷烃单环芳香烃双环芳香烃积碳的危害1喷嘴上的积碳回恶化燃料的雾化质量，使燃烧过程变坏2积碳附在火焰筒壁上会使火焰筒因受热不均匀而变形，甚至产生裂纹3发动机工作时，火焰筒剥落下来的积碳碎片回进入涡轮，擦伤叶片•燃烧室结构和发动机工作条件•燃料的性质最容易生成积碳的是芳香烃，尤其是双环芳香烃。故在喷气燃料的质量标准中，规定奈系烃类含量不大于3.0%（体积分数）影响积碳产生的因素•烟点油料在一标准灯具内，于规定条件下做点灯实验（GB/T382-1983(1991)),所达到的无烟火焰的最大高度。•一般烟点越低，生成的积碳越多。我国的喷气燃料规定烟点不小于25mm。•辉光值我国规定辉光值不小于45.表征积碳倾向的指标热值和密度•喷气燃料要求质量热值和体积热值都大•即燃料既有高的质量热值，又有较大的密度。我国规定质量热值不小42.8MJ/kg.20℃时密度不小于755kg/m³。氢碳比越高的质量热值越大从热值方面考虑，喷气燃料的理想组分是环烷烃喷气燃料的安定性•储存安定性•热安定性喷气燃料的低温性能•低温下燃料能够在飞机燃烧系统中顺利地泵送和过滤的性能•用结晶点或冰点来表示喷气燃料的低温性能•相对分子质量较大的正构烷烃及某些芳香烃的结晶点较高，而环烷烃和烯烃的结晶点则较低；同族烃中，结晶点多随相对分子质量增大而升高喷气燃料的腐蚀性•主要是燃料中的含氧化合物、含硫化合物和水分产生腐蚀喷气燃料的洁净度•引起燃料脏污的物质：水、表面活性物质、固体杂质和微生物•水破坏燃料所起的润滑作用•表面活性物质增强油水乳化，使过滤器使用周期大大缩短•细菌加速油料容器腐蚀和使涂层松软喷气燃料的起电性•产生静电的原因喷气发动机耗油量很大，往往需要高速加油泵送时燃料和管壁阀门等部件高速摩擦，产生和积累大量静电达到一定程度则产生火花，与可燃气就会引起爆炸燃料对起电性的要求及加油安全•我国的质量标准中要求喷气燃料电导率（20℃）为50-450pS/m通过加油设备的技术进步和很严格的操作规范来保证喷气燃料的润滑性•润滑性对于发动机的正常工作至关重要•燃料的润滑性与化学组成密切相关：非烃化合物多环芳香烃环烷烃烷烃•含有少量的极性物质对燃料的润滑性能是有利的喷气燃料牌号•我的喷气燃料总共有三个牌号：1号、2号、3号