超临界航空煤油结焦抑制

【类型】学位论文

【作者】琚印超 

【关键词】 航空煤油 结焦 抑制 添加剂 表面钝化

【摘要】用机载航空煤油对从高压压气机引出的冷却空气进行冷却，既可以解决航空发动机日益突出的冷却问题，又有利于燃料的雾化和燃烧。但采用该冷却方式，航空煤油在升温过程发生一系列化学反应并最终产生结焦沉积，导致传热面恶化、油路和喷嘴堵塞等，将严重影响了发动机的可靠运行。因此研究抑制航空煤油氧化结焦的措施具有重要意义。本文在完善多功能流动测焦实验台的基础上，开展航空煤油结焦及抑制相关实验研究，同时，针对结焦形态等机理深入分析，最终为空-油换热器的设计及实际工程应用提供理论指导依据。研究结果表明：1）通过开发获得了添加剂BHTD-E50D，短时间实验可有效抑制73.5%的航空煤油管壁结焦。2）管内采用高温氧化和电解钝化改性方式，短时间实验可大幅抑制航空煤油管壁结焦生成。3）管内采用电解钝化改性方式与添加剂综合实验，长时间工况下可有效抑制61.6%的航空煤油管壁结焦。4）结焦的生成对管内流动传热有明显影响，最高能减小传热系数62%。通过采用抑制手段后，有效的改善传热效果。5）使用扫描电子显微镜对结焦沉积进行分析，不同温度下结焦分别呈现岩石状、球状和花岗岩状。6）用能量色散谱仪分析不同温度下结焦，C、O、Fe、Cr等元素比重变化明显，Cu和S元素的出现及含量变化与结焦过程关系密切。

【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】郭隽

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