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- 超临界航空煤油结焦抑制的研究
- 作者： 王勤 来源： 北京航空航天大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空煤油 结焦 抑制 添加剂
- 描述： 21世纪对军用航空发动机的性能提出了更高要求，发动机高温部件冷却面临着巨大挑战。在新型材料和涡轮内冷结构无法大幅改进的背景下，利用高热沉的航空煤油对冷却空气进行冷却，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。然而航空煤油受热将面临结焦问题，有可能导致传热恶化，严重时还可能堵塞油路和喷嘴。因此研究抑制煤油氧化结焦的措施具有重要意义。本文结合航空发动机的实际工作情况，搭建了流动法测试航空煤油结焦特性的实验台，评定了添加剂、氮气除氧、表面氧化三种措施对结焦的抑制效果。本文还对煤油液体空间中的结焦特性进行了初步研究。实验中采用恒定热流的方式对单通道不锈钢管中的航空煤油加热，模拟煤油在空-油换热器中的受热情况，采用“称重法”获得煤油产生的结焦量。 研究结果证明了流动测焦实验台的可靠性，并得到了以下结论：本文所采用的添加剂中，对结焦量最大抑制了57%，对结焦峰值最大抑制了 78%；氮气除氧没有达到明显的抑制效果；表面氧化对结焦总量抑制了39%，但对结焦峰值没有抑制作用。液体空间中48%的结焦颗粒的直径在1.2μm以下，基本不会堵塞喷嘴；物理因素对液体空间中结焦的影响规律与对壁面结焦的影响规律相一致；添加剂对液体空间中结焦的影响结果可以作为评定其效果的一项指标。本文的研究结果将为航空发动机空-油换热器的设计提供重要的参考。