航空发动机可磨耗涂层在不同碰磨场景下的有毒物质产生机理

作者： 孙杨慧   陈勇   王少辉   侯乃先   孙建刚   来源： 表面技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 有毒物质   热裂解   碰磨机理   铝硅聚苯酯  

描述： 目的 获得铝硅聚苯酯涂层在发动机不同碰磨条件下磨削物的尺寸、内部结构与其热分解特性的关系，进而揭示有毒气体产生的机理。方法 应用LS–DYNA软件计算压气机在不同运行工况下叶片的伸长量与伸长率，定义碰磨场景。应用等离子喷涂技术（APS）制备铝硅聚苯酯涂层，利用高温超高速可磨耗试验机模拟碰摩场景并开展碰摩试验。利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）表征不同碰摩场景下磨削物颗粒的尺寸、形貌与成分。利用气相色谱–质谱连用仪对不同尺寸、形貌及内部结构的磨削物颗粒开展热分解试验，获得热分解规律及导致客舱引气污染的有害物质。结果 高转速（183 m/s）、低进给率（28μm/s）条件下，磨削物颗粒的平均尺寸约为30.8μm；高转速（183 m/s）、高进给率（257μm/s）条件下，磨削物颗粒的平均尺寸约为74μm；低转速（52 m/s）、低进给率（28μm/s）条件下，磨削物颗粒的平均尺寸约为101.8μm；低转速（52 m/s）、高进给率（257μm/s）条件下，磨削物颗粒的平均尺寸约为119.4μm。当涂层磨削物颗粒尺寸大于100μm时，在210℃附近未发生热解，仅在550℃附近有明显的热解反应；当涂层磨削物颗粒尺寸小于75μm时，在210、550℃附近都有明显的热解现象，且都会产生苯、甲苯等有害物质。结论 线速度基本一致的条件下，磨削物颗粒尺寸与进给率成正相关；进给率基本一致的条件下，磨削物颗粒尺寸与进给率成负相关。磨削物颗粒的热稳定性与颗粒的尺寸、内部结构相关。涂层在高转速下热效应明显，涂层骨架中的聚苯酯发生部分坍塌，内部结构遭到破坏，导致磨削物在低温下发生热解反应，且产生的有害物质会污染客舱引气。

航空发动机可磨耗涂层在不同碰磨场景下的有毒物质产生机理

作者： 孙杨慧   陈勇   王少辉   侯乃先   孙建刚   来源： 表面技术 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 有毒物质   热裂解   碰磨机理   铝硅聚苯酯  

描述： 目的 获得铝硅聚苯酯涂层在发动机不同碰磨条件下磨削物的尺寸、内部结构与其热分解特性的关系，进而揭示有毒气体产生的机理。方法 应用LS–DYNA软件计算压气机在不同运行工况下叶片的伸长量与伸长率，定义碰磨场景。应用等离子喷涂技术（APS）制备铝硅聚苯酯涂层，利用高温超高速可磨耗试验机模拟碰摩场景并开展碰摩试验。利用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）表征不同碰摩场景下磨削物颗粒的尺寸、形貌与成分。利用气相色谱–质谱连用仪对不同尺寸、形貌及内部结构的磨削物颗粒开展热分解试验，获得热分解规律及导致客舱引气污染的有害物质。结果 高转速（183 m/s）、低进给率（28μm/s）条件下，磨削物颗粒的平均尺寸约为30.8μm；高转速（183 m/s）、高进给率（257μm/s）条件下，磨削物颗粒的平均尺寸约为74μm；低转速（52 m/s）、低进给率（28μm/s）条件下，磨削物颗粒的平均尺寸约为101.8μm；低转速（52 m/s）、高进给率（257μm/s）条件下，磨削物颗粒的平均尺寸约为119.4μm。当涂层磨削物颗粒尺寸大于100μm时，在210℃附近未发生热解，仅在550℃附近有明显的热解反应；当涂层磨削物颗粒尺寸小于75μm时，在210、550℃附近都有明显的热解现象，且都会产生苯、甲苯等有害物质。结论 线速度基本一致的条件下，磨削物颗粒尺寸与进给率成正相关；进给率基本一致的条件下，磨削物颗粒尺寸与进给率成负相关。磨削物颗粒的热稳定性与颗粒的尺寸、内部结构相关。涂层在高转速下热效应明显，涂层骨架中的聚苯酯发生部分坍塌，内部结构遭到破坏，导致磨削物在低温下发生热解反应，且产生的有害物质会污染客舱引气。

超临界航空燃料RP/3裂解反应过程换热关联式模型研究

作者： 徐帅   冯宇   张德明   张议丰   秦江   曹勇   来源： 工程热物理学报 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 换热关联式   超临界燃料   热裂解   再生冷却技术  

描述： 燃料在高温条件下发生的热裂解反应能有效提高燃料再生冷却过程中的吸热能力，然而由于裂解反应与传热传质过程相互耦合影响，因此传统的换热关联式模型在描述燃料裂解反应过程的换热特性时存在较大偏差。本文对控制

超临界压力下航空煤油热裂解特性研究

作者： 仲峰泉   范学军   王晶   来源： 第一届高超声速科技学术会议 年份： 2016 文献类型 ： 会议论文 关键词： 超临界   航空煤油   驻留时间   化学热沉   热裂解  

描述： 本文介绍了大庆3号煤油在超临界条件下热裂解特性的实验研究。通过改进的煤油二级加热系统以及裂解产物收集和分析系统,研究了煤油在温度700-1100K,压力3.5-4.5MPa,以及驻留时间0.6/1

航空煤油热裂解结焦实验

作者： 张枭雄   侯凌云   莫崇康   董宁   来源： 航空动力学报 年份： 2017 文献类型 ： 期刊 关键词： 芳香烃   航空煤油   结焦沉积   主动热防护   热裂解  

描述： 为了避免航空煤油在高热流条件下主动热防护过程中的结焦沉积,需要对航空煤油的热裂解和结焦沉积反应规律进行研究.通过考察航空煤油在不同反应条件下气液相产物以及结焦量,对航空煤油的热裂解结焦反应规律展开

新型航空燃料临界性质测定与估算

作者： 孙青梅   来源： 天津大学 年份： 2016 文献类型 ： 学位论文 关键词： 航空燃料   吸热燃料   热裂解   临界性质   碳沉积   热聚合   高密度燃料  

描述： 航空燃料的临界温度和临界压力数据是燃料性能评价的重要参数,直接影响着燃料在未来的航天飞机及高超音速飞行器中的使用状态及应用范围.对于研究燃料在超临界、近临界状态下的热裂解、热聚合、碳沉积现象及机理

S型管内超临界航空煤油的裂解与结焦研究

作者： 赵晋杰   雷志良   鲍泽威   朱权   李象远   来源： 推进技术 年份： 2020 文献类型 ： 期刊 关键词： 超临界   S型管   热裂解   3航空煤油   结焦   RP  

描述： 再生主动冷却是超燃冲压发动机热防护的关键技术之一。为了探究冷却通道中弯管结构产生的二次流对碳氢燃料裂解与结焦特性的影响，使用S型圆管实验段进行了RP-3航空煤油超临界裂解结焦实验。重点考察了沿程壁温、产气率、气相产物分布以及S型管结焦沿程分布特征。实验结果表明：由于S型管的结构特点，沿程壁温和结焦分布均呈现出与直管相迥异的特征。在两个弯道区域，离心力产生的二次流加剧湍流混合，强化了局部换热，导致壁温下降。结焦率在弯道结构处出现小幅度局部峰值，在出口温度为700℃时，第二个弯道处平均结焦率比中间直管段提高了101%～170%。此外，还发现S型管产气率比直管更高，在出口温度为700℃时提高了10.2%～14.9%。而S型管的特殊结构对裂解的反应路径无明显影响，因此气相产物分布与直管并无明显差异。