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可持续航空燃料发展战略
1
作者 丁水汀 邱天 +6 位作者 王鑫铭 甘宸宇 马清琳 罗欣然 鲍圣宇 赵世阳 尹泽勇 《航空学报》 北大核心 2025年第17期1-16,共16页
可持续航空燃料(SAF)是航空业在中短期内实现负碳排放目标中最具潜力的新能源解决方案之一。目前,国际民航组织(ICAO)正积极推动可持续航空燃料的发展,美国、欧盟等国家和国际组织也在制定相关技术路线图,并承诺实现发展目标。然而,可... 可持续航空燃料(SAF)是航空业在中短期内实现负碳排放目标中最具潜力的新能源解决方案之一。目前,国际民航组织(ICAO)正积极推动可持续航空燃料的发展,美国、欧盟等国家和国际组织也在制定相关技术路线图,并承诺实现发展目标。然而,可持续航空燃料仍处于发展的初期阶段,特别是在发展中国家,面临着多重挑战,包括原材料供应问题、规模化生产难题、航空燃料安全性标准以及可持续性的认证问题,最终导致成品燃料价格较高。因此,针对上述发展困境提出未来SAF战略发展方向,需进一步完善SAF原料和技术加工的供应链建设,基于系统安全思考革新安全性认证标准,完善可持续性认证体系和标准,实现全产业链下协同化发展,并提出了航空发动机视角下加快推进中国SAF产业高质量发展的建议。 展开更多
关键词 可持续航空燃料 发动机 航空新能源 安全性 适航性
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超临界压力下基于径向热物性分布的碳氢燃料流动换热特性研究 被引量:2
2
作者 林大森 李海旺 +3 位作者 朱剑琴 程泽源 魏颍川 胡希卓 《推进技术》 北大核心 2025年第2期187-199,共13页
针对超临界加热管内碳氢燃料径向热物性分布及其与管内对流换热之间的耦合机制,建立了二维冷却通道模型,开展了燃料入口温度为300~400 K和热流密度为0.60~0.75 MW/m^(2)工况下碳氢燃料流动换热数值模拟。研究结果表明:加热管内不同换热... 针对超临界加热管内碳氢燃料径向热物性分布及其与管内对流换热之间的耦合机制,建立了二维冷却通道模型,开展了燃料入口温度为300~400 K和热流密度为0.60~0.75 MW/m^(2)工况下碳氢燃料流动换热数值模拟。研究结果表明:加热管内不同换热现象与截面流体热物性径向分布密切相关。流体径向热物性非均匀系数峰值出现在入口换热恶化区;而换热强化现象主要源自于混合物定压比热和导热系数径向分布均匀化,增加燃料吸热的同时又加速了径向的热量传递。当截面流体导热系数径向非均匀系数为0,即导热系数径向变化梯度的方向发生改变时,沿径向的热量传递减小,壁面温度开始升高;同时,当定压比热径向非均匀系数为0时壁面温度增速变缓。燃料入口温度和壁面热流密度分别对低温主流区和高温近壁面区混合物的热物性产生显著影响;增加燃料入口温度和热流密度均能够缩短换热强化作用范围,加大管内轴向流动对换热的影响范围。 展开更多
关键词 超临界 碳氢燃料 热物性 非均匀系数 流动换热
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再生冷却过程热流固声耦合瞬态模拟 被引量:1
3
作者 孔勇 丁金兴 +3 位作者 潘涛 阮波 杨恺 高效伟 《航空学报》 北大核心 2025年第2期222-233,共12页
以超燃冲压发动机再生冷却通道为研究对象,针对高超声速飞行器发动机点火启动时,壁面被快速加热产生的热声波从固体传播到流体域的现象开展了热流固声的多场耦合的瞬态数值模拟,主要关注热声波对结构应力极值的影响及热声波经过流固界... 以超燃冲压发动机再生冷却通道为研究对象,针对高超声速飞行器发动机点火启动时,壁面被快速加热产生的热声波从固体传播到流体域的现象开展了热流固声的多场耦合的瞬态数值模拟,主要关注热声波对结构应力极值的影响及热声波经过流固界面处的变化规律。研究了关键参数,如固体导热系数、杨氏模量、固体密度以及热膨胀系数对流固界面处热声波幅值与频率的影响。结果表明:结构的杨氏模量和密度变化导致波速变化,影响能量的传播速度,对界面处应力波动和压力变化的幅值和频率均有很大影响;改变导热系数导致温度场发生变化,进而影响应力波的幅值,导热系数增大1倍,应力峰值提高30%,但对应力波的频率几乎没有影响,对界面压力变化的幅值和频率影响有限;热膨胀系数增大1倍,壁面变形增大,导致界面处应力和压力峰值增大1倍,对其频率没有明显影响。 展开更多
关键词 流固耦合 界面波 超临界流体 再生冷却 瞬态分析
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喷气燃料低温流动性能实验研究
4
作者 姚传奇 游岳 +5 位作者 陈雪娇 赵杰 项锴 蒋榕培 孙海云 方涛 《推进技术》 北大核心 2025年第1期184-195,共12页
为了能够获得并定量评定喷气燃料的低温流动性能,通过模拟飞机等飞行器燃油系统在低温环境中的结晶过程,建立了一套喷气燃料低温流动性能评价装置,对我国五种不同工艺生产的喷气燃料低温流动性能开展了实验研究。研究发现,当环境与冷板... 为了能够获得并定量评定喷气燃料的低温流动性能,通过模拟飞机等飞行器燃油系统在低温环境中的结晶过程,建立了一套喷气燃料低温流动性能评价装置,对我国五种不同工艺生产的喷气燃料低温流动性能开展了实验研究。研究发现,当环境与冷板温度低于燃料冰点0~2℃时,在靠近冷板壁面处开始出现结晶,结晶后模拟油箱两端压差并不一定明显增大,喷气燃料低温流动性能受低温液相流动和燃料结晶双效应综合影响。在此基础之上,提出了一个评价喷气燃料低温流动性能的无量纲准则数f。通过分析该无量纲数和实验数据表明,随着f值的增大,喷气燃料的低温流动性能变差,该无量纲数可以对本文所研究的不同来源的喷气燃料低温流动性能进行定量分析和准确评价,分析得到f扩展不确定度为4.40%。 展开更多
关键词 喷气燃料 低温流动性 结晶 无量纲准则数 评价方法
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吸热型碳氢燃料裂解催化剂结焦研究 被引量:18
5
作者 郭永胜 何龙 +1 位作者 蒋武 林瑞森 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期514-518,共5页
建立了一套可以同时进行吸热型碳氢燃料催化裂解研究和催化剂结焦评价的装置。选用SAPO 34、HZSM 5以及USY型不同孔径的分子筛催化剂对自行研制的吸热型碳氢燃料S 1进行催化裂解反应 ,采用注氧烧焦的方法考察了改变反应温度、反应时间... 建立了一套可以同时进行吸热型碳氢燃料催化裂解研究和催化剂结焦评价的装置。选用SAPO 34、HZSM 5以及USY型不同孔径的分子筛催化剂对自行研制的吸热型碳氢燃料S 1进行催化裂解反应 ,采用注氧烧焦的方法考察了改变反应温度、反应时间等实验条件对催化剂结焦性能的影响 ,结果发现 ,当温度达到 70 0℃时 ,三种催化剂都有最大的结焦量 ,而USY型分子筛高达 5 5μL/mg。同时还考察了作为结焦母体的小分子烯烃在裂解产物中的分布与催化剂结焦的关系 ,对燃料S 1在三种分子筛上裂解结焦的规律有了初步的了解 ,从而为筛选适用于吸热型碳氢燃料催化裂解的催化剂提供了有力的依据。 展开更多
关键词 裂解 催化剂 吸热型碳氢燃料 USY型分子筛 结焦 飞行器 SAPO-34 HZSM-5
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超临界压力下航空煤油结焦换热综述及实验 被引量:19
6
作者 朱锟 邓宏武 +1 位作者 王英杰 徐国强 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2472-2478,共7页
综述了航空发动机CCA(cooled cooling air)冷却方式,对利用航空发动机外涵空气和航空煤油作为冷源两种不同技术路线的技术效能进行了对比,结果表明后者具有明显的优势.对国内外超临界压力下航空煤油结焦机理、结焦影响因素、结焦抑制以... 综述了航空发动机CCA(cooled cooling air)冷却方式,对利用航空发动机外涵空气和航空煤油作为冷源两种不同技术路线的技术效能进行了对比,结果表明后者具有明显的优势.对国内外超临界压力下航空煤油结焦机理、结焦影响因素、结焦抑制以及换热、流动特性研究现状进行了综述,结果表明煤油温度、压力、表面材料对结焦有影响作用,加入相应添加剂可以有效抑制结焦,流动不稳定的影响因素以及浮升力对换热影响的判据.针对国内燃油RP-3进行了超临界流动结焦、静态结焦、以及流动换热的初步实验研究,结果表明压力、进口温度、材料表面特性影响煤油热氧化结焦,质量流量、流动方向、实验段弯曲对煤油换热有所影响. 展开更多
关键词 CCA(cooled COOLING air) 航空煤油RP-3 超临界压力 燃油结焦 换热特性
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吸热型碳氢燃料在银、镧改性ZSM-5分子筛上的裂解研究 被引量:10
7
作者 咸春雷 张波 +2 位作者 王彬成 方文军 林瑞森 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期509-513,共5页
为提高吸热型碳氢燃料的吸热能效 ,对HZSM 5分子筛进行了La3 + 、Ag+ 离子交换改性 ,考察了吸热型碳氢燃料NNJ 15 0在HZSM 5及改性ZSM 5分子筛催化剂上的裂解情况。结果表明 ,La3 + 、Ag+ 离子交换改性催化剂提高了NNJ 15 0的裂解气中... 为提高吸热型碳氢燃料的吸热能效 ,对HZSM 5分子筛进行了La3 + 、Ag+ 离子交换改性 ,考察了吸热型碳氢燃料NNJ 15 0在HZSM 5及改性ZSM 5分子筛催化剂上的裂解情况。结果表明 ,La3 + 、Ag+ 离子交换改性催化剂提高了NNJ 15 0的裂解气中低碳烯烃的选择性 (5 0 0℃ ,81 6 3%) ,并且改性催化剂和未改性催化剂的活性在 35min内均未随进样时间下降 ,转化率也未降低 (5 0 0℃ ,HZSM 5 ,6 4 6 2 %;LaZSM 5 ,6 5 71%;AgZSM 5 ,6 8 75 %)。实验结果表明 ,双金属离子改性可为今后研究的方向。 展开更多
关键词 改性 ZSM-5分子筛 吸热型碳氢燃料 催化裂解 离子交换 飞行器 催化剂
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高超声速飞行器主动冷却系统优化设计 被引量:13
8
作者 汪新智 马军军 +1 位作者 彭稳根 何玉荣 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期624-633,共10页
以碳氢燃料为冷却剂的主动冷却系统是进行高超声速飞行器热防护最有效的方法之一。在满足工作要求的情况下,应尽量减小主动冷却系统的质量,实现飞行器的轻质化目标。利用MATLAB@2007软件对高超声速飞行器燃烧室的主动冷却系统进行了优... 以碳氢燃料为冷却剂的主动冷却系统是进行高超声速飞行器热防护最有效的方法之一。在满足工作要求的情况下,应尽量减小主动冷却系统的质量,实现飞行器的轻质化目标。利用MATLAB@2007软件对高超声速飞行器燃烧室的主动冷却系统进行了优化设计,计算了冷却通道在满足各项热负荷条件下,系统的最小质量以及此时所对应的冷却通道各项尺寸。选择了Inconel X-750、Inconel 625和Hastelloy X这3种不同的镍基合金分别当做冷却通道固壁材料,并且在主动冷却系统的近燃烧侧引入热障涂层,以分析不同材料和有无热障涂层对系统轻质化的影响,为高超声速飞行器主动冷却系统的材料选择和优化设计提供了理论依据。 展开更多
关键词 高超声速飞行器 主动冷却 热防护 碳氢燃料 优化设计
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单个RP-3航空煤油液滴的超临界蒸发实验研究 被引量:12
9
作者 周舟 范玮 +2 位作者 靳乐 张晋 申帅 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1422-1430,共9页
目前以航空发动机为背景的针对液态碳氢燃料的超临界蒸发研究很少,鉴于未来高性能航空发动机的研制需求,选取国产RP-3航空煤油为研究对象,对液滴的超临界蒸发进行了研究。分析了蒸发过程中不同环境参数下液滴无量纲直径的平方随时间的... 目前以航空发动机为背景的针对液态碳氢燃料的超临界蒸发研究很少,鉴于未来高性能航空发动机的研制需求,选取国产RP-3航空煤油为研究对象,对液滴的超临界蒸发进行了研究。分析了蒸发过程中不同环境参数下液滴无量纲直径的平方随时间的变化规律,实验结果表明超临界蒸发与常规亚临界蒸发特性存在很大的差异;根据实验结果绘制了液滴蒸发时间随环境参数变化的曲线图,并分析了蒸发过程中不稳定度的变化规律,发现在不同的温度范围内环境压力对液滴蒸发时间的影响规律是截然不同的,同时不稳定度Bi随环境温度及压力的升高而增大;对不同工况下液滴的瞬态蒸发常数以及平均蒸发常数进行了定量计算,分析认为影响液滴蒸发常数的两个主要因素是环境温度和环境压力,且后者占主导地位。 展开更多
关键词 RP-3航空煤油 超临界蒸发 蒸发常数 环境参数
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压力对航空煤油RP-3结焦的影响 被引量:12
10
作者 琚印超 徐国强 +1 位作者 郭隽 王英杰 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期257-260,共4页
实验研究航空煤油RP-3在流动状态下的结焦分布情况,并分析了压力对于氧化结焦的影响.实验中采用恒定热流的方式将流经长2 m的单通道不锈钢管(Ф2.2×0.2,1Cr18N i9Ti)中的航空煤油由127℃加热到427℃,质量流量4 g/s,并利用"称... 实验研究航空煤油RP-3在流动状态下的结焦分布情况,并分析了压力对于氧化结焦的影响.实验中采用恒定热流的方式将流经长2 m的单通道不锈钢管(Ф2.2×0.2,1Cr18N i9Ti)中的航空煤油由127℃加热到427℃,质量流量4 g/s,并利用"称重法"获得RP-3结焦数据.通过改变系统压力3,4,5,6,7MPa,研究了压力对RP-3壁面结焦速率的影响规律.实验结果表明,压力的提高,对管壁的结焦有一定的抑制作用,结焦峰值位置也有沿实验段往下游移动的趋势,不同压力情况下的管壁结焦速率分布曲线的形状大致相当. 展开更多
关键词 压力 航空煤油 结焦 热氧化
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吸热型碳氢燃料冷却模拟系统的建立 被引量:7
11
作者 高涵 李祖光 +2 位作者 厉刚 朱万良 林瑞森 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期104-107,共4页
介绍了一套自行设计的燃料冷却模拟系统,该装置适用于模拟研究各种吸热型碳氢燃料在飞行器上不同冷却模式下的冷却特性, 为燃料将来在飞行器上的工程应用提供实验依据。仪器空白漏热标定结果表明其稳定性良好。在此装置上研究了吸热... 介绍了一套自行设计的燃料冷却模拟系统,该装置适用于模拟研究各种吸热型碳氢燃料在飞行器上不同冷却模式下的冷却特性, 为燃料将来在飞行器上的工程应用提供实验依据。仪器空白漏热标定结果表明其稳定性良好。在此装置上研究了吸热燃料在两种压力下的冷却情况, 实验发现在通燃料后, 反应管温度下降最低可达90.6℃, 冷却效果较好; 随着外部热环境的变化, 反应管不同部位的吸热情况发生复杂变化, 尾部出现结焦; 燃料热沉测量值与文献值接近。 展开更多
关键词 烃类燃料 吸热燃料 热沉 冷却系统 模拟系统
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吸热型碳氢燃料的结焦研究(Ⅰ)测焦装置及结焦抑制剂 被引量:7
12
作者 朱万良 潘富敏 +3 位作者 高涵 何龙 林瑞森 宗汉兴 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第1期85-88,共4页
建立了一套脉冲微型反应色谱系统 ,用以研究吸热型碳氢燃料结焦性能和结焦抑制剂效果。以正庚烷为裂解原料 ,在所研究的四种结焦抑制剂中 ,首次发现噻吩效果最好 ,加入质量分数为 1× 10 - 3 的噻吩可以抑制92 %的结焦。该系统具有... 建立了一套脉冲微型反应色谱系统 ,用以研究吸热型碳氢燃料结焦性能和结焦抑制剂效果。以正庚烷为裂解原料 ,在所研究的四种结焦抑制剂中 ,首次发现噻吩效果最好 ,加入质量分数为 1× 10 - 3 的噻吩可以抑制92 %的结焦。该系统具有设备简单、停留时间短、操作方便、参数容易变更的特点 ,所测定的数据合理 ,重复性好 ,适于快速评价结焦抑制剂。 展开更多
关键词 吸热燃料 裂化 脉冲微型反应测焦系统 结焦抑制剂 吸热型碳氢燃料 航空用燃料
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液滴初始温度对RP-3航空煤油超临界蒸发特性的影响 被引量:7
13
作者 靳乐 范玮 +2 位作者 周舟 张晋 申帅 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期269-275,共7页
以超临界环境中RP-3航空煤油的悬停液滴为研究对象,实验研究了其在超临界温度下的蒸发特性受液滴初始温度的影响.通过分析不同初始温度下液滴的无量纲直径的平方、瞬态蒸发常数、液滴寿命和热膨胀率等参数的变化规律后发现,较高初始温... 以超临界环境中RP-3航空煤油的悬停液滴为研究对象,实验研究了其在超临界温度下的蒸发特性受液滴初始温度的影响.通过分析不同初始温度下液滴的无量纲直径的平方、瞬态蒸发常数、液滴寿命和热膨胀率等参数的变化规律后发现,较高初始温度的液滴主要通过缩短初始加热时间来提高蒸发效率,当液滴初始温度从293.8,K升高至373.1,K时,3种不同环境压力下的液滴蒸发时间分别降低了31.55%,、32.25%,和34.73%,.此外,还发现液滴的初始温度越高,其出现超临界散射光斑时的液滴直径越大,出现时间越早. 展开更多
关键词 RP-3航空煤油 超临界 蒸发 初始温度
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高密度燃料HDF-1与橡胶的相容性研究 被引量:7
14
作者 张香文 董飞 +1 位作者 周震寰 米镇涛 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期342-348,共7页
报道了在室温和70℃下橡胶材料G402氟硅胶、丁腈胶5171、丁腈胶4170、贮囊橡胶用合成的高密度燃料HDF 1浸泡后性能如伸长率、邵尔硬度、重量、面积体积的变化,并与采用3号喷气燃料(RP 3)实验结果进行对照。用红外光谱测定了燃料浸泡前... 报道了在室温和70℃下橡胶材料G402氟硅胶、丁腈胶5171、丁腈胶4170、贮囊橡胶用合成的高密度燃料HDF 1浸泡后性能如伸长率、邵尔硬度、重量、面积体积的变化,并与采用3号喷气燃料(RP 3)实验结果进行对照。用红外光谱测定了燃料浸泡前后橡胶组成的变化。实验结果表明,G402氟硅胶和贮囊对于HDF 1和RP 3有相近的相容性,丁腈胶5171对HDF 1的相容性比对RP 3的相容性稍差,丁腈胶4170对HDF 1的相容性比对RP 3的相容性更差的结果。因此,丁腈胶5171和丁腈胶4170不能用于HDF 1储存和输送,原使用RP 3系统的橡胶密封件不能直接使用HDF 1。 展开更多
关键词 HDF-1 RP-3 相容性 燃料
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RP-3航空煤油的亚/超临界密度实测和计算方法研究 被引量:5
15
作者 靳乐 范玮 +2 位作者 周舟 范珍涔 张晋 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期1103-1109,共7页
为了逐步改善高性能空天动力装置研究中液态碳氢燃料物性数据缺乏的现状,设计了一种气动活塞式的密度测量装置,对压力和温度范围分别为1.2~4.0MPa和293~673K的常用液态碳氢燃料——RP-3航空煤油的密度进行了实验测量,并分析了其密度随... 为了逐步改善高性能空天动力装置研究中液态碳氢燃料物性数据缺乏的现状,设计了一种气动活塞式的密度测量装置,对压力和温度范围分别为1.2~4.0MPa和293~673K的常用液态碳氢燃料——RP-3航空煤油的密度进行了实验测量,并分析了其密度随温度和压力的变化规律。此外,基于PR状态方程进行了真实流体的密度计算,并结合已有的正癸烷(C10H22)密度实验数据对计算过程进行了修正。通过将采用修正后的方法计算出的RP-3航空煤油的密度值与实验测量值进行对比,发现计算值比实验值稍低,尤其在低温阶段和临界点附近。分析认为,这主要是由于此计算方法用于混合物计算时的局限性造成的。 展开更多
关键词 密度测量 状态方程 超临界 临界参数
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压力对水平管内超临界碳氢燃料流动换热影响实验 被引量:5
16
作者 朱锟 徐国强 +1 位作者 贾洲侠 张启军 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1289-1296,共8页
通过实验装置研究了系统压力对水平管内超临界碳氢燃料RP-3流动换热特性的影响规律,并对管内燃油径向热物性变化、浮升力以及热加速对流动换热特性的作用机理进行了分析.结果表明:管内燃油表面传热系数随主流温度升高而增大,不同系统压... 通过实验装置研究了系统压力对水平管内超临界碳氢燃料RP-3流动换热特性的影响规律,并对管内燃油径向热物性变化、浮升力以及热加速对流动换热特性的作用机理进行了分析.结果表明:管内燃油表面传热系数随主流温度升高而增大,不同系统压力下,燃油在相同无量纲温度点热物性变化速率的不同导致了表面传热系数和Nux峰值的差异;燃油主流温度与内壁温度之间的差异而导致的热物性差别是造成管内换热规律变化的主要原因,浮升力和热加速作用对换热特性的影响可以忽略;无量纲参数Grq/Grth可以更好地反映超临界压力碳氢燃料RP-3在水平管内的沿程流动换热特性变化规律. 展开更多
关键词 超临界 系统压力 航空煤油RP-3 水平圆管 对流换热
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煤油单滴在相对静止和强迫对流环境下的蒸发规律 被引量:4
17
作者 王方 刘睿 +3 位作者 张学智 李敏 姚捷 金捷 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期485-491,共7页
采用悬滴法对普通煤油和航空煤油两种液体燃料的单液滴在高温相对静止及强迫对流环境下的蒸发规律进行了实验研究,得到70余组有效实验数据.在本文条件下,对流可促进燃料液滴的蒸发,且对流速度越大,液滴蒸发速率越大;对流环境下普通煤油... 采用悬滴法对普通煤油和航空煤油两种液体燃料的单液滴在高温相对静止及强迫对流环境下的蒸发规律进行了实验研究,得到70余组有效实验数据.在本文条件下,对流可促进燃料液滴的蒸发,且对流速度越大,液滴蒸发速率越大;对流环境下普通煤油和航空煤油的蒸发规律存在差异,且同等条件下普通煤油的蒸发速率大于航空煤油.传统"折膜"理论蒸发模型与实验结果相比存在一定偏差;综合相对静止及对流环境的厚交换层蒸发规律研究,提出新的规律,并用实验结果检验. 展开更多
关键词 单液滴蒸发 航空煤油 高温对流环境 雷诺数 蒸发模型
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进口雷诺数影响RP-3结焦特性实验研究 被引量:6
18
作者 王英杰 徐国强 +2 位作者 吴宏伟 邓宏武 罗翔 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期1710-1712,共3页
实验研究了RP-3沿流向结焦分布规律以及进口质量流量对其产生的影响。实验将RP-3加压至5Mpa,使用2.1 m长不锈钢管(1.8 mm I.D.、2.2 mm O.D.、1Cr18Ni9Ti)中将流经其中的RP-3从127℃等热流加温至427℃.在定质量流量前提下,改变进口质量... 实验研究了RP-3沿流向结焦分布规律以及进口质量流量对其产生的影响。实验将RP-3加压至5Mpa,使用2.1 m长不锈钢管(1.8 mm I.D.、2.2 mm O.D.、1Cr18Ni9Ti)中将流经其中的RP-3从127℃等热流加温至427℃.在定质量流量前提下,改变进口质量流量0.39、0.78、1.17和1.56 g/(s·mm^2),研究了进口雷诺数对结焦规律的影响.实验结果表明:随着质量流量的增加,RP-3结焦峰值位置逐渐向后推移;管壁平均结焦速率受与进口雷诺数的0.89次方成正比关系;单位质量RP-3结焦生成量随进口雷诺数的增加先减少后增加. 展开更多
关键词 RP-3 结焦 进口雷诺数
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超临界压力下RP-3航空煤油吸热裂解反应的数值研究 被引量:6
19
作者 赵国柱 宋文艳 张若凌 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1513-1521,共9页
为深入理解主动冷却过程中碳氢燃料的超临界吸热裂解特性,采用RP-3航空煤油的四组分替代模型、包含18种组分和24步反应的改进Kumar-Kunzru裂解反应动力学模型,对压力为5MPa时管道内RP-3的吸热裂解反应过程进行了数值模拟,研究了裂解反... 为深入理解主动冷却过程中碳氢燃料的超临界吸热裂解特性,采用RP-3航空煤油的四组分替代模型、包含18种组分和24步反应的改进Kumar-Kunzru裂解反应动力学模型,对压力为5MPa时管道内RP-3的吸热裂解反应过程进行了数值模拟,研究了裂解反应对燃料物性和传热特性的影响,以及裂解率较高时二次反应对RP-3裂解的影响。结果表明:温度达到890K时,RP-3的裂解率超过20%,其中芳烃占裂解产物的12.1%;RP-3裂解后燃料物性显著变化,管道出口壁温和燃料温度分别降低了130K和129K,努塞尔数提高了16.5%,传热效率显著提高;裂解率较高时二次反应对RP-3裂解的影响较大,相比不考虑二次反应的状态,带二次反应时RP-3裂解率减小了29.1%,管道出口壁温和燃料温度分别降低了34K和22K。 展开更多
关键词 超临界压力 RP-3航空煤油 吸热裂解 二次反应 再生冷却
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航空煤油热裂解结焦实验 被引量:5
20
作者 张枭雄 侯凌云 +1 位作者 莫崇康 董宁 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1307-1312,共6页
为了避免航空煤油在高热流条件下主动热防护过程中的结焦沉积,需要对航空煤油的热裂解和结焦沉积反应规律进行研究.通过考察航空煤油在不同反应条件下气液相产物以及结焦量,对航空煤油的热裂解结焦反应规律展开实验研究.结果表明:航空... 为了避免航空煤油在高热流条件下主动热防护过程中的结焦沉积,需要对航空煤油的热裂解和结焦沉积反应规律进行研究.通过考察航空煤油在不同反应条件下气液相产物以及结焦量,对航空煤油的热裂解结焦反应规律展开实验研究.结果表明:航空煤油中的烯烃组分的二聚反应和芳香烃的缩聚反应是导致结焦的重要反应.随着温度的升高,航空煤油的热裂解程度加剧,且主要结焦反应速率加快,因此航空煤油的结焦量随之上升,甲烷、乙烯等小分子气相产物体积分数也随之升高,液相产物中烷烃质量分数明显下降,芳香烃质量分数上升.压力的升高会导致工质在板内的停留时间增加,从而使得结焦反应更多的朝正反应移动,所以液相产物中芳香烃质量分数随压力的升高而明显增多. 展开更多
关键词 主动热防护 航空煤油 热裂解 结焦沉积 芳香烃
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