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

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。

初始温度对CH_4/RP-3航空煤油混合燃料层流燃烧特性的影响

作者： 刘宇   孙震   汤卓   刘蕴文   赵欢   曾文   来源： 航空动力学报 年份： 2019 文献类型 ： 期刊 关键词： 混合燃料   马克斯坦长度   层流燃烧速度   燃烧稳定性   火焰拉伸率  

描述： 采用定容燃烧实验装置对初始压力为0.1MPa、当量比为0.7～1.5、甲烷体积分数为0、0.4和0.8,以及3种初始温度工况下,CH_4/RP-3航空煤油混合燃料层流燃烧特性进行实验研究。获得混合燃料火焰发展图片、层流燃烧速度和马克斯坦长度等,并分析初始温度对CH_4/RP-3航空煤油混合燃料层流燃烧速度及燃烧稳定性的影响。结果表明,当火焰拉伸率趋于0时,非线性拟合方法 NLM2(nonlinear fitting method2)能够准确预测拉伸火焰传播速度随火焰拉伸率变化规律,外推可获得较为准确的无拉伸火焰传播速率。初始温度对稀混合燃料火焰传播速度的影响较大,而对化学当量比和浓混合燃料火焰传播速度的影响较小。3种甲烷体积分数混合燃料的层流燃烧速度均随初始温度增加而增加。当初始温度为420K时,马克斯坦长度随当量比减小最快,而当初始温度为480K时,马克斯坦长度减小最慢。在稀混合气和化学当量比工况,随着初始温度增加,混合燃料马克斯坦长度减小,混合燃料燃烧稳定性变差,而在浓混合气工况,各初始温度马克斯坦长度趋于一致,此时,初始温度增加对燃烧稳定性影响较小。

RP-3航空煤油综合替代燃料模型构建

作者： 禹进   余彬彬   于佳佳   来源： 航空动力学报 年份： 2021 文献类型 ： 期刊 关键词： 替代燃料   化学反应机理   官能团   再生冷却   3航空煤油   RP  

描述： 基于直接匹配分子结构和官能基团的思路,选取正十二烷、2,5-二甲基己烷、1,3,5-三甲基苯和十氢化萘作为基础燃料,为RP-3航空煤油构建了替代燃料模型。物理替代验证表明该替代燃料模型能很好地反映

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。

增材制造螺旋圆管航空煤油热氧化结焦特性的试验研究

作者： 张霖琪   蒋杰   阮灿   吕兴才   来源： 航空动力学报 年份： 2022 文献类型 ： 期刊 关键词： 环境温度   入口雷诺数   磨粒流处理   增材制造   3航空煤油   结焦特性   RP  

描述： 为得到环境温度、入口雷诺数和磨粒流处理工艺对RP-3航空煤油氧化结焦特性的影响，针对增材制造（3D打印）螺旋圆管，采用了恒定环境温度的试验方法，开展了RP-3航空煤油热氧化结焦试验研究。试验结果表明：当入口雷诺数和试验时间保持恒定时，无论燃油处于静止还是流动状态，燃油结焦速率和总结焦量都随着环境温度的增加而增大；当试验件壁温和试验时间保持不变时，燃油处于流动状态下，燃油结焦速率和总结焦量随着入口雷诺数的增大呈现先增加后减少的变化趋势。采用磨粒流处理后，燃油在试验件内的结焦速率大于基准工况，总结焦量是基准工况下的1.17倍。对试验件内表面进行磨粒流处理不利于抑制结焦沉积。