海藻基航空替代燃料性能研究及全生命周期排放研究

【类型】学位论文

【作者】王海英 

【关键词】 航空替代燃料 化学组成 理化性能 全生命周期分析

【摘要】航空替代燃料是指由非液态化石燃料和生物质生产的喷气燃料。随着国际石油供给矛盾日益突出，人们对环境的要求越来越高，在继续降低油耗的同时，人们开始把视线转移到航空替代燃料的发展上。由于加工工艺差距，目前的研究主要侧重于燃料的改性、精制、测试验证和基础理化性能等相关方面的研究。因而本文通过对海藻基航空替代燃料的化学组成与燃烧性能的试验研究，分析燃料化学组成和燃烧性能之间的关联关系，为航空替代燃料的开发和进一步验证研究打下基础。 本文调研了海藻基航煤的加工工艺与油品理化性能的关系,并对海藻基航空替代燃料进行了关键组分和燃烧性能指标（烟点、闪点）关联的研究。首先，本文调研了生物基基航空替代燃料的加工工艺，通过具体分析确定了海藻基航空替代燃料加工工艺的参数方案；并且分析了国外海藻基航煤的具体成分及理化性能，明确了国内外加工差距，对后面的成分测试提出了自己的海藻基航煤替代燃料进行研究。其次，本文对海藻基航空替代燃料与传统航煤的不同比例混合燃料进行了燃烧性能指标测试，并分析其与传统航煤按低于最大混合比例合成后对燃烧性能指标的影响。另外，本文也单独分析了海藻基航空替代燃料单组份按不同比例与传统航煤混合后对燃烧性能指标的影响。然后，在收集了大量生物基包括海藻基航煤的理化特性数据的基础上，建立了生物基航空替代燃料化学组成与理化特性关联关系数据库，并重点对海藻基航空替代燃料化学组成与其燃烧性能指标的关联关系进行了拟合，并利用实验所得数据对海藻基合成燃料的化学组成和燃烧性能指标关联关系进行了试验验证。最后，本文参考国外文献收集了海藻基航空替代燃料整个生命周期类的碳排放量，列出了详细清单，并与传统航煤进行了比较。结果表明海藻基航空替代燃料与传统航煤合成燃料的关键燃烧性能指标在不同混合比例时成线性相关关系，其中部分混合比例时燃烧性能指标优于航空煤油RP3。其拟合结果表明了海藻基航空替代燃料中不同组分对燃烧性能指标的定量影响关系，为下一步替代燃料的组分设计提供了理论依据。最后，对海藻基航空替代燃料的全生命周期分析表明其整个生命周期内的碳排放量远远低于传统航煤。

【学位名称】硕士

【学位授予单位】北京航空航天大学

【学位授予年度】2016

【导师姓名】杨晓奕

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