航空煤油.docx

喷气燃料
自学内容:
涡轮喷气发动机的构成和工作原理;
喷气发动机与活塞式发动机的主要区别;
航空煤油的使用要求;
燃烧性能、雾化和蒸发性能、低温性能、清洁性能
安定性、腐蚀性、起电性能;
密度、热值与组成的关系;
喷气燃料的理想组分;
分类和主要质量指标。
一涡轮喷气发动机的构成和工作原理
涡轮喷气发动机主要有进气、燃烧、燃气涡轮、喷气四部分机件组成
喷气发动机的推力是借助燃料的热能转变为燃气的动能产生的
二喷气发动机与活塞式发动机的主要区别
连续燃烧
燃烧在35~40m/s的气流中进行
三航空煤油的使用要求
(一)燃烧性能
燃料的起动性、燃烧稳定性及燃烧完全度
燃料的起动性:取决于燃料的自燃点、着火延滞期、燃烧极限、可燃混合气发火所需的最低点火能量、燃料的蒸发性大小和粘度等
燃料燃烧的稳定性:除与燃烧室结构及操作条件有关外,还和燃料的烃类组成及馏分轻重有密切关系。
燃烧完全度:是指单位质量燃料燃烧时实际放出的热量占燃料净热值的百分率,受燃料的粘度、蒸发性和化学组成的影响
积炭性能
与组成的关系:
一般积炭倾向为烷烃<环烷烃<芳烃
双环芳烃的积炭倾向最大,双环(萘系)芳烃的含量≯%
积炭的原因:
馏分重,双环(萘系)芳烃含量高或实际胶质含量高
含有硫化物
控制积炭的指标:
烟点(无烟火焰高度):不小于25mm
烟点大,积炭倾向小。芳烃↗,烟点↙
我国喷气燃料:烟点≮25mm
辉光值:
积炭倾向小的燃料,辉光值高。积炭倾向大的燃料,辉光值低;
烷烃的辉光值最大,环烷烃居中,芳香烃最小
我国规定喷气燃料:辉光值≮45
(二)低温性能
控制航空煤油低温性能的指标是结晶点或冰点
正构烷烃、芳烃含量高,则结晶点高;异构烷烃、环烷烃含量高,结晶点低;
同族烃类,结晶点大多数随着分子量的增大而升高
军用航空煤油结晶点≯-60℃
(三)洁净性

水
表面活性物质
机械杂质
微生物

外观:用目测法检查燃料是否含有机械杂质和水分
水反应:目的是检查喷气燃料中的表面活性物质及其对燃料和水的界面的影响。
(四)安定性

在储存过程中容易变化的质量指标有胶质、酸度及颜色等,胶质和酸度增加的原因是由于其中含有少量不安定的成分,如烯烃、带不饱和侧链的芳烃以及非烃等。喷气燃料质量标准中对实际胶质、碘值以及硫、硫醇含量都作了严格的规定。

喷气燃料的热安定性主要取决于其化学组成
(五)喷气燃料的腐蚀性
含氧化合物
含硫化合物
水分
(六)喷气燃料的起电性
可通过往燃料中添加抗静电添加剂来解决此问题
目前所用的抗静电添加剂大部分是一些金属有机化合物
对喷气燃料还规定了闪点的要求
四密度和热值
定义
1kg(1L)燃料完全燃烧时所放出的热量
热值与组成的关系
重量热值:随氢含量增大而增大,故有烷烃>环烷烃>芳烃
体积热值:随密度的增大而增大,故有烷烃<环烷烃<芳烃
同族烃:沸点↗,重量热值↙,体积热值↗
异构烷烃的重量热值与正构烷烃相近,而其体积热值比正构烷烃明显增大
五喷气燃料的理想组成
(航空煤油)的理想组成为:煤油型的带侧链的环烷