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- 镓铟锡合金—航空煤油U型套管换热器的传热特性研究
- 作者： 刘彭华 鲍泽威 王仁婷 来源： 化工设备与管道 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油 U型套管换热器 裂解反应 流动换热
- 描述： 以液态镓铟锡合金作为冷却剂的换热方案有可能成为解决发动机燃烧室壁面温度过高的优良方案。液态镓铟锡合金在吸收燃烧室壁面的热量后需通过换热器将热量传递给飞机上的燃油，燃油在换热过程中伴随着裂解反应。对镓铟锡合金-航空煤油U型套管换热器内航空煤油的裂解与换热特性过程进行研究。研究结果表明：与不考虑裂解反应相比，考虑裂解反应的换热过程的热侧流体出口温度降低了14.39K，冷侧流体出口温度降低了5.85K，传热量增加了28.9W。其出口温度降低，同时传热量增加是由于裂解反应提供的额外的化学热沉。RP-3入口温度、RP-3入口流量、镓铟锡合金入口温度、镓铟锡合金入口流量对两侧流体的出口温度和传热量均有显著的影响。RP-3流量增加的情况下裂解反应对传热起增强作用；镓铟锡合金流量增加时，裂解反应对传热起恶化作用。裂解反应引起的传热强化与恶化相伴相随。与此同时发现换热器内高流速流体区域沿着流动方向逐渐向管外侧偏移，管内温度分层现象显著，流场分布的不均性明显。
- 航空煤油反应动力学模型的发展现状和挑战
- 作者： 吴悠 杨明 杨斌 来源： 清华大学学报(自然科学版) 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 航空煤油 3 模型燃料 燃烧反应动力学 RP
- 描述： 航空发动机数值仿真有助于加速发动机的研发进程，但需要准确可靠的航空煤油燃烧反应动力学模型。该文总结了近20年国内外航空煤油(Jet A和RP-3)及其模型燃料的研究进展，包括航空煤油的主要成分及理化性质测定、航空煤油及其模型燃料的基础燃烧实验、模型燃料构建方法及配方组成，以及模型燃料反应动力学模型的发展与验证等方面。航空煤油燃烧数值模拟的关键在于模型燃料的建立及其详细、简化燃烧反应动力学机理的发展，在高保真刻画燃烧反应动力学特性的前提下，航空煤油简化机理最终用于航空发动机燃烧室的计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)仿真。该文将航空煤油反应动力学模型研究分为航空煤油的实验研究、模型燃料构建及其反应动力学模型研究3个部分，并着重讨论了此部分的发展现状与挑战。
- 航空燃油RP-3热氧化结焦特性研究
- 作者： 张子端 潘杰 王博 何伟 朱权 来源： 化学研究与应用 年份： 2023 文献类型 ： 期刊 关键词： 3 颗粒碳 结焦量 溶解氧 RP 长时间氧化结焦
- 描述： 本文模拟冷却通道工况，采用内径2 mm的304不锈钢管，开展航空燃油RP-3长时间运行的氧化结焦实验，对结焦特性、壁温分布和压差变化等实验结果进行分析；然后改变反应管长度和燃油流量，探究氧化结焦反应的壁温范围；最后改变RP-3燃油中溶解氧的浓度，探究溶解氧对氧化结焦的影响。结果表明：氧化结焦一般在壁温200℃左右开始发生，温度越高，氧化结焦速率越快，但由于溶解氧逐渐被消耗，结焦速率最终会降为零。RP-3燃油在长时间运行时氧化结焦量不可忽视，持续运行86 h时，反应管接近堵塞。氧化结焦由颗粒碳组成，运行时间越久，颗粒碳直径越大，含碳量越高。通过向RP-3燃油中持续通入N2,减少溶解氧浓度，可以明显减少氧化结焦。
- 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。
- 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。