RP-3航空煤油模型燃料的简化反应机理构建与验证

作者： 曾文   郭振宇   刘靖   胡二江   常亚超   马宏宇   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 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  

描述： 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。

RP-3航空煤油模型燃料的简化反应机理构建与验证

作者： 曾文   郭振宇   刘靖   胡二江   常亚超   马宏宇   来源： 航空动力学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 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  

描述： 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。

RP-3航空煤油模拟替代燃料燃烧特性的实验

作者： 刘靖   胡二江   黄佐华   曾文   来源： 航空动力学报 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 马克斯坦长度   层流燃烧速率   模拟替代燃料   影响因素   3航空煤油   RP  

描述： RP-3航空煤油模拟替代燃料燃烧特性的实验

RP-3航空煤油模拟替代燃料的着火延迟特性

作者： 刘靖   胡二江   黄佐华   曾文   来源： 推进技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 模拟替代燃料   影响因素   3航空煤油   化学激波管   占火延迟时间   RP  

描述： 为了获得一种新的国产RP-3航空煤油模拟替代燃料的着火延迟特性,在化学激波管中完成了初始压力分别为0.1MPa与0.3MPa、当量比分别为0.5,1.0与1.5、着火温度为1000K～1700K条件下该模拟替代燃料着火延迟时间的试验测试,分析了初始压力与当量比对该模拟替代燃料着火延迟时间的影响规律,并与相应工况条件下RP-3航空煤油的着火延迟特性进行了对比分析。结果表明,不同工况条件下,该模拟替代燃料的着火延迟时间的对数与着火温度的倒数呈线性关系;其着火延迟时间随当量比的降低或着火温度、初始压力的升高逐渐缩短;相同工况条件下,该模拟替代燃料的着火延迟时间与RP-3航空煤油的着火延迟时间吻合较好。

RP-3航空煤油低温氧化特性的试验与数值计算

作者： 刘靖   胡二江   黄佐华   曾文   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 射流搅拌器(JSR)   简化反应机理   模型燃料   3航空煤油   低温氧化   RP  

描述： 在射流搅拌反应器(JSR)中对压力为0.1 MPa、温度范围为550～1 100 K、当量比分别为0.5与1.0、滞留时间为2 s的工况条件下RP-3航空煤油及由正癸烷(摩尔分数为0.14)/正十二

RP-3航空煤油与其模型燃料雾化特性的对比试验

作者： 刘靖   胡二江   黄佐华   曾文   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 模型燃料   3航空煤油   离心喷嘴   RP   粒径分布   雾化特性  

描述： 为了获得RP-3航空煤油与其模型燃料的雾化特性，在燃油喷嘴雾化激光测试平台上对相对喷射压力分别为200、400、600、800 kPa时，RP-3航空煤油及由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）组成的模型燃料的雾化特性（雾化锥角、雾化粒度、油滴速度）进行了试验测试，并完成了两者的对比分析。结果表明：随着相对喷射压力的升高，RP-3航空煤油与其模型燃料的雾化锥角与油滴速度逐渐增大，索太尔平均直径（SMD）逐渐减小；随着离喷嘴出口轴向距离的增加，RP-3航空煤油与其模型燃料的SMD值与油滴速度逐渐减小；在各相对喷射压力下，模型燃料的雾化锥角与油滴速度要略高于RP-3航空煤油，SMD值则要略低；但是，两者之间差异较小，说明该模型燃料的雾化特性与RP-3航空煤油有较高的相似性。

RP-3航空煤油低温氧化特性的试验与数值计算

作者： 刘靖   胡二江   黄佐华   曾文   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 射流搅拌器(JSR)   简化反应机理   模型燃料   3航空煤油   低温氧化   RP  

描述： 在射流搅拌反应器(JSR)中对压力为0.1 MPa、温度范围为550～1 100 K、当量比分别为0.5与1.0、滞留时间为2 s的工况条件下RP-3航空煤油及由正癸烷(摩尔分数为0.14)/正十二

RP-3航空煤油与其模型燃料雾化特性的对比试验

作者： 刘靖   胡二江   黄佐华   曾文   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 模型燃料   3航空煤油   离心喷嘴   RP   粒径分布   雾化特性  

描述： 为了获得RP-3航空煤油与其模型燃料的雾化特性，在燃油喷嘴雾化激光测试平台上对相对喷射压力分别为200、400、600、800 kPa时，RP-3航空煤油及由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）组成的模型燃料的雾化特性（雾化锥角、雾化粒度、油滴速度）进行了试验测试，并完成了两者的对比分析。结果表明：随着相对喷射压力的升高，RP-3航空煤油与其模型燃料的雾化锥角与油滴速度逐渐增大，索太尔平均直径（SMD）逐渐减小；随着离喷嘴出口轴向距离的增加，RP-3航空煤油与其模型燃料的SMD值与油滴速度逐渐减小；在各相对喷射压力下，模型燃料的雾化锥角与油滴速度要略高于RP-3航空煤油，SMD值则要略低；但是，两者之间差异较小，说明该模型燃料的雾化特性与RP-3航空煤油有较高的相似性。

氢气添加对RP-3航空煤油燃烧特性的影响

作者： 曾文   张存杨   刘宇   陈保东   胡二江   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 马克斯坦长度   层流燃烧速度   燃烧稳定性   3航空煤油   RP   掺氢比  

描述： 为了阐明氢气添加对国产RP-3航空煤油燃烧特性的影响,在定容燃烧反应器中实验测量了初始压力为0.1MPa、初始温度分别为390,420K、当量比范围为0.8~1.5时RP-3航空煤油/氢气混合气的层流燃烧速度与马克斯坦长度,分析了掺氢比对火焰发展结构、层流燃烧速度及马克斯坦长度的影响.结果表明:随着掺氢比的提高,在火焰发展过程中,火焰前锋面逐渐出现裂纹或褶皱,火焰的不稳定性逐渐增强;随着混合气当量比或掺氢比的升高,RP-3航空煤油/氢气混合气的马克斯坦长度逐渐减小;当混合气当量比从0.8升高至1.5时,RP-3航空煤油/氢气混合气的层流燃烧速度呈现先增加后降低的趋势,当量比为1.2时混合气的层流燃烧速度达到最大;同时,随着初始温度或掺氢比的升高,RP-3航空煤油/氢气混合气的层流燃烧速度逐渐升高。

一种新的RP-3航空煤油模拟替代燃料

作者： 曾文   刘靖   张治博   马洪安   张静   刘爱虢   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 遴选指标   运动黏度   模拟替代燃料   密度   3航空煤油   RP  

描述： 为了遴选出符合RP-3航空煤油物理与化学特性的模拟替代燃料,综合分析了RP-3航空煤油的物理与化学特性。针对其物理与化学特性,确定了RP-3航空煤油模拟替代燃料的遴选指标(包括摩尔质量、氢碳比、十六烷值与低热值)。针对遴选指标,提出了由正癸烷、正十二烷、异十六烷、甲基环己烷及甲苯等五种组分组成的RP-3航空煤油模拟替代燃料,并对该模拟替代燃料中各组分的摩尔分数进行了优化。同时,对比分析了不同温度下该模拟替代燃料与RP-3航空煤油的密度与运动黏度。结果表明,当该模拟替代燃料中正癸烷、正十二烷、异十六烷、甲基环己烷及甲苯的摩尔分数分别为14%、10%、30%、36%与10%时,该模拟替代燃料的摩尔质量、氢碳比、十六烷值与低热值与RP-3航空煤油的相应数据非常吻合。同时,不同温度下该模拟替代燃料的密度与运动黏度变化趋势与RP-3航空煤油吻合较好。