RP-3航空煤油模型燃料的简化反应机理构建与验证

【类型】期刊

【作者】曾文 郭振宇 刘靖 胡二江 常亚超 马宏宇  

【刊名】航空动力学报

【关键词】 简化反应机理,模型燃料,全局敏感性分析,解耦法,3航空煤油,RP

【资助项】国家科技重大专项（2017-III-0006-0031)

【摘要】通过耦合基于反应类的全局敏感性分析方法、组分敏感性分析方法、解耦法及遗传算法，构建了RP-3航空煤油模型燃料（14%正癸烷/10%正十二烷/30%异十六烷/36%甲基环己烷/10%甲苯，摩尔分数）的简化反应机理。以甲基环己烷为例（其它组份类似），详细论述了其骨架反应机理的构建过程。采用基于反应类的全局敏感性分析方法，对甲基环己烷的燃料相关子机理中重要反应类进行了识别，并基于组分敏感性分析方法对重要反应类中的代表性组分进行了选择，形成了甲基环己烷的燃料相关骨架反应机理。基于解耦法，耦合甲基环己烷的燃料相关骨架反应机理与C0-C3简化反应机理，形成了甲基环己烷的初始骨架反应机理。基于遗传算法，对甲基环己烷的初始骨架反应机理中燃料相关反应的反应速率常数进行了优化，以提高骨架反应机理的预测性能。通过耦合正癸烷、正十二烷、异十六烷、甲基环己烷、甲苯的骨架反应机理，构建了RP-3航空煤油的简化反应机理，包括121种组分、469个反应。结果表明，采用该简化反应机理计算得到的模型燃料在激波管中的着火延迟时间、在定容弹中的层流燃烧速度以及在射流搅拌器中发生氧化反应时的主要组分浓度与RP-3航空煤油及其模型燃料的相应试验数据吻合较好。

【年份】2023

【作者单位】沈阳航空航天大学航空发动机学院;西安交通大学能源与动力工程学院动力工程多相流国家重点实验室;大连理工大学海洋能源利用与节能教育部重点实验室;中国航发沈阳发动机研究所;

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