氢气添加对RP-3航空煤油着火特性的影响

作者： 刘宇   曾文   马洪安   陈保东   来源： 推进技术 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 氢气　　RP   3航空煤油　　反应机理　　着火延迟时间　　活性自由基  

描述： 为了揭示可燃小分子气体H2添加对RP-3航空煤油着火特性的影响,采用激波管实验装置对RP-3航空煤油的着火特性进行了实验测量,获得了多工况下RP-3航空煤油的着火延迟时间。以RP-3航空煤油的正癸烷、甲苯和丙基环己烷三组分模拟替代燃料的燃烧反应机理为基础,构建了RP-3/H2混合燃料的Zeng-Jachimowski燃烧反应机理,并对该机理进行了验证。采用该机理对RP-3/H2混合燃料多工况下的着火延迟时间进行计算与分析,结果表明:Zeng-Jachimowski机理可以较好预测高温条件下RP-3/H2混合气着火特性;当H2添加比小于70%时,着火延迟时间随H2添加缓慢减小,当H2添加比大于90%时,RP-3航空煤油/氢气混合气活性显著提升,着火延迟时间随H2添加急剧减小;通过对H,OH和O活性自由基的浓度及H自由基生成速率ROP分析解释了H2添加对RP-3航空煤油着火延迟时间的非线性影响。

H2/RP-3航空煤油混合燃料着火特性研究

作者： 陈潇潇   刘宇   曾文   马洪安   陈保东   来源： 科学技术与工程 年份： 2016 文献类型 ： 期刊 关键词： 氢气　　RP   3航空煤油　　燃烧反应机理　　着火延迟时间　　掺氢比  

描述： 实现碳氢燃料的快速点火与稳定燃烧是超燃冲压发动机研制过程中必须解决的关键问题。在航空煤油中添加乙醇燃料,利用乙醇热分解得到氢气等可燃小分子气体来改善燃烧过程是达到促进航空煤油着火与燃烧稳定的有效手段。选取正癸烷、甲苯、丙基环己烷三组份混合燃料作为RP-3航空煤油的模拟替代燃料,构建了其燃烧反应机理;并对该机理进行了验证。为揭示氢气对RP-3航空煤油着火特性的影响,构建了RP-3航空煤油/氢气混合燃料的燃烧反应机理;并对该机理进行了验证。同时,采用该燃烧反应机理分析了多工况下掺氢比对RP-3航空煤油着火特性的影响。结果表明,采用正癸烷、甲苯、丙基环己烷三组份混合燃料的燃烧反应机理计算得到的着火延迟时间与相应工况下RP-3航空煤油着火延迟时间的试验数据吻合良好;多工况下氢气添加能够提升RP-3航空煤油/氢气混合气活性,缩短着火延迟时间,促进燃料着火;同时,随着混合气中掺氢比的升高,混合气的着火延迟时间逐渐缩短。

麻疯树油/RP-3航油混合燃料燃烧特性的实验研究

作者： 吴宗霖   马洪安   付淑青   刘宇   曾文   来源： 推进技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 混合燃料   麻疯树油   马克斯坦长度   替代燃料   无拉伸火焰传播速率   定容燃烧弹  

描述： 为研究麻疯树油/RP-3航空煤油混合燃料的燃烧特性,在定容燃烧弹内完成了体积混合比分别为1:0,1:1和1:3,初始温度500K,初始压力0.1MPa,当量比为0.7～1.5混合燃料的实验。分析得到

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。

甲烷摩尔分数及初始压力对甲烷/RP-3航空煤油混合燃料燃烧特性的影响

作者： 刘宇   孙震   罗睿   马洪安   赵欢   曾文   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 混合燃料   层流燃烧速度   燃烧稳定性   甲烷   3航空煤油   RP  

描述： 采用定容燃烧实验装置获得初始温度为450K、初始压力为0.1~0.3MPa、当量比为0.7~1.5以及甲烷摩尔分数为0~0.8工况下甲烷/RP-3航空煤油混合燃料火焰发展特性图片、马克斯坦长度和层流燃烧速度等燃烧特性,分析甲烷摩尔分数及初始压力对甲烷/RP-3航空煤油混合燃料燃烧稳定性及层流燃烧速度的影响。结果表明:当量比为1.3时,随着甲烷摩尔分数增加,甲烷/RP-3航空煤油混合燃料燃烧趋于稳定,初始压力对燃烧稳定性影响较大,随着初始压力增加,燃烧稳定性变差。混合燃料马克斯坦长度随当量比增加而减小,当甲烷摩尔分数增加时,混合燃料马克斯坦长度减小趋势变缓,当初始压力增加时,混合燃料马克斯坦长度减小趋势明显变缓。混合燃料层流燃烧速度随当量比增加呈现先增大后减小的变化趋势。当甲烷摩尔分数为0、0.4和0.6时,随着甲烷摩尔分数增加,混合燃料层流燃烧速度逐渐增大,当初始压力为0.1、0.2、0.3MPa时,随着初始压力增加,混合燃料层流燃烧速度显著降低,随着甲烷摩尔分数和初始压力的增加,混合燃料层流燃烧速度峰值有向当量比大的区移动的趋势。

RP-3航空煤油4种组分替代燃料燃烧反应机理

作者： 马洪安   魏忠秀   付淑青   刘宇   宫俊波   苗磊   来源： 沈阳航空航天大学学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 替代燃料   反应机理   层流燃烧速度   着火延迟时间   3航空煤油   4种组分   RP  

描述： 为准确模拟RP-3航空煤油的着火和燃烧特性，提出摩尔分数为41%正十二烷、37%正癸烷、3%正丙基环己烷、19%正丙基苯的4种组分替代燃料模型，模型包含136种组分、308步基元反应。通过计算对单组分详细机理进行简化，完成了简化机理的反应动力学验证；同时完成RP-3航空煤油层流燃烧速度的实验和4种组分替代燃料模型的验证。结果表明：在压力p=101.325、202.65 kPa,当量比Ф=0.5、1.0、1.5工况时，该机理模拟得到的着火延迟时间与实验值能够很好吻合，均存在明显的NTC区域；在压力p为101.325～303.975 kPa,当量比Ф为0.8～1.4,温度T为420、450、480 K时，计算得到的层流燃烧速度与实验值较为吻合。通过与其他文献对比得出，该4种组分替代燃料燃烧机理拟合准确度较高，国产航空煤油着火特性与燃烧特性表现良好，相关工作具有一定的工程应用价值。