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航空燃油中CO2扩散系数实验分析

作者： 李超越   冯诗愚   邵垒   潘俊   刘卫华   来源： 北京航空航天大学学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 传质   3燃油   扩散系数   优化   压力降法   二氧化碳   RP  

描述： 搭建压力降法实验装置测量CO2在RP-3航空燃油中的扩散系数,实验测试了-20℃,0℃,20℃,40℃和60℃恒温条件下的CO2气相空间压力随时间变化关系。根据Fick定律建立了容器中二维扩散方程,并采用数值方法,设定扩散系数值,求解气体在燃油中浓度分布,根据质量守恒和实际气体状态方程可得到气相空间CO2压力,并与实验记录的气体压力进行比较。以扩散系数为自变量,推导了实验与理论计算误差函数,并采用Husain单一变量搜索法,使误差函数值最小,可得到扩散系数最优解。研究还显示CO2在RP-3燃油中的扩散系数随温度升高而增大,满足阿伦尼乌斯关系式。

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。

二氧化碳在RP-3航空燃油中扩散系数实验

作者： 李超越   冯诗愚   邵垒   潘俊   刘卫华   来源： 航空动力学报 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 压力降落法   扩散系数   阿伦尼乌斯方程   3航空燃油   二氧化碳   RP  

描述： 基于压力降落法原理,搭建扩散系数测试实验装置,测试了298.15K时CO_2在水中的扩散系数并与文献值比较,验证了实验系统的可靠性。实验测定了密闭容器中283.15~333.15K时CO_2-RP-3燃油体系中的压力随时间的变化值。实验测量曲线与数值拟合曲线完全稳合,计算得出不同温度下气体在燃油中的扩散系数值为10-8 m2/s数量级。由实验结果可知:气体扩散系数与温度之间符合化学反应阿伦尼乌斯定律,由此根据已有扩散系数值可建立CO_2在RP-3燃油中扩散系数预测模型。采用253.15、263.15K和273.15K时3组实验数据来验证模型的准确性,结果显示实验数据符合预测模型方程,模型具有一定的外延性。

小分子燃料对RP-3航空煤油燃烧作用的数值研究

作者： 李树豪   席双惠   张丽娜   王毅   赵辉   侯军兴   来源： 推进技术 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 混合燃料   火焰温度   熄火   自点火   3航空煤油   RP   ROP分析  

描述： ,C2H4,C2H6,C3H6和C3H8分别与RP-3航空煤油按1:5的比例(摩尔分数)掺混形成的六种混合燃料(Blended Fuel)为研究对象。在当量比为1.0,压力分别为0.1 MPa和1 MPa

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航空燃料中低温燃烧机理构建及动力学模拟

作者： 王秧   王静波   李象远   来源： 化学研究与应用 年份： 2018 文献类型 ： 期刊 关键词： 低温燃烧机理   替代燃料   层流火焰速度   3航空煤油   点火延时   RP  

描述： 基于质量分数分别为73.0%正十二烷,14.7%1,3,5-三甲基环己烷,12.3%正丙基苯的RP-3航空煤油三组分替代模型,使用机理自动生成程序Reax Gen构建其中低温燃烧详细机理,采用物质产

一种RP-3航空煤油的三组分替代燃料简化机理构建与验证

作者： 陈登炳   刘云鹏   方文   李井华   颜应文   来源： 推进技术 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 点火延迟   三组分替代燃料   层流火焰速度   预混预蒸发燃烧   简化机理   3航空煤油   RP  

描述： 对RP-3航空煤油三组分替代燃料(质量分数分别为73%的正十二烷、14.7%的1,3,5-三甲基环己烷和12.3%的正丙基苯)半详细化学反应动力学模型进行简化和验证,旨在获得可应用于工程计算且精度

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。