噴氣燃料調(diào)查報告

1、目錄摘要（3）前言（3）1噴氣式發(fā)動機（4）2噴氣燃料的使用性能（5）2.1 燃燒性能（5）2.2 生成積炭的傾向（6）2.5 潔凈度（7）2.6 腐蝕性（7）2.7 啟電性（8）2.8 潤滑性（8）3密度、熱值與組成的關(guān)系（9）4噴氣燃料的理想組分（9）5噴氣燃料的分類及主要質(zhì)量指標(biāo)（9）6噴氣燃料限制芳香燒含量的原因（9）7噴氣燃料與汽油、柴油的比較。（10）結(jié)語（11）參考文獻（11）摘要：介紹了渦輪噴氣發(fā)動機的工作原料及其結(jié)構(gòu)，總結(jié)了噴氣燃料的各項性能指標(biāo)，并指出了噴氣燃料的理想組分，對噴氣燃料的分類及其主要質(zhì)量指標(biāo)作出了簡略的介紹。噴氣燃料作為現(xiàn)代航空運輸動力能源主要能源，其需求將呈

2、上升趨勢。關(guān)鍵詞：噴氣燃料，渦輪噴氣發(fā)動機，性能指標(biāo)前言噴氣燃料是一種輕質(zhì)石油產(chǎn)品。主要由原油蒸儲的煤油儲分經(jīng)精制加工，有時還加入添加劑制得，也可由原油蒸儲的重質(zhì)儲分油經(jīng)加氫裂化生產(chǎn)。分寬微分型（沸點60280C）和煤油型（沸點150-315C）兩大類，廣泛用于各種噴氣式飛機。煤油型噴氣燃料也稱航空煤油。噴氣燃料產(chǎn)量，在第二次世界大戰(zhàn)后，隨噴氣式飛機的發(fā)展而急劇增長，目前已遠(yuǎn)超過航空汽油。中國于19611962年用國產(chǎn)原油試制成功航空煤油并投入生產(chǎn)。因此，噴氣燃料具有廣闊的發(fā)展前景以及研究意義。1噴氣式發(fā)動機1.1 渦輪噴氣式發(fā)動機結(jié)構(gòu)輪噴氣式發(fā)動機主要由壓氣機、燃燒室、燃?xì)鉁u輪和尾噴管等部分

3、組成。如圖1-1所示結(jié)構(gòu)示意圖。燃料蚓圖揚輪噴，發(fā)動機結(jié)構(gòu)示意圖1.2 噴氣式發(fā)動機的工作原理足夠量的空氣，通過進氣道以最小的流動損失順利地引入壓氣機;壓氣機以高速旋轉(zhuǎn)的葉片對空氣作功壓縮空氣，提高空氣的壓力；高壓空氣在燃燒室內(nèi)和燃油混合，燃燒，將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，形成高溫高壓的燃?xì)?；高溫高壓的燃?xì)馐紫仍跍u輪內(nèi)膨脹，推動渦輪旋轉(zhuǎn),去帶動壓氣機；然后燃?xì)庠趪姽軆?nèi)繼續(xù)膨脹，加速燃?xì)?，提高燃?xì)獾乃俣?，使燃?xì)庖暂^高的速度噴出，產(chǎn)生推力。1.3 噴氣發(fā)動機與活塞式發(fā)動機的主要區(qū)別如表1-3所下:噴氣發(fā)動機柴油機、汽油機供油方式連續(xù)供油具有周期性燃燒方式連續(xù)燃燒具有周期性燃燒空間敞開的高速氣流密閉的氣缸中

4、表1-3噴氣式發(fā)動機與活塞式發(fā)動機區(qū)別1.4 噴氣發(fā)動機對燃料的質(zhì)量要求由于噴氣發(fā)動機推力是借助燃料的動能轉(zhuǎn)變?yōu)槿細(xì)獾膭幽墚a(chǎn)生的。這個能量的轉(zhuǎn)換時在高空飛行條件下實現(xiàn)的，所以對燃料的質(zhì)量要求非常嚴(yán)格。對噴氣發(fā)動機的燃料的質(zhì)量要求如下：(1)良好的燃燒性能；(2)適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)性；(3)較高的熱值和密度；(4)良好的安定性；(5)良好的低溫型；(6)無腐蝕性；(7)良好的潔凈性；(8)較小的起電性；(9)適當(dāng)?shù)臐櫥裕?噴氣燃料的使用性能2.1 燃燒性能2.1.1 起動性噴氣燃料的啟動性表現(xiàn)在兩個方面：嚴(yán)冬季節(jié)能迅速起動；高空一旦熄火后能迅速再點燃。噴氣式發(fā)動機啟動時對燃料的要求：在0.010.02

5、MP&-55C的條件下能與空氣形成可燃性混合氣并能順利點燃，穩(wěn)定燃燒。燃料的啟動性的影響因素如下：(1)燃料的自燃點、著火延滯期、燃燒極限；(2)可燃混合氣發(fā)火所需的最低點火能量、(3)燃料的蒸發(fā)性和黏度。2.1.2 燃燒穩(wěn)定性燃料燃燒的穩(wěn)定性取決于發(fā)動機燃燒室的結(jié)構(gòu)與操作條件和燃料的炫類組成與儲程。2.1.3 燃燒的完全度燃燒的完全度是指單位質(zhì)量的燃料燃燒時實際放出的熱量占燃料凈熱值的百分?jǐn)?shù)。影響燃料燃燒完全度的因素主要是工作條件與燃料的性質(zhì)。其中燃料性質(zhì)的主要影響因素如下：(1)黏度：影響航空煤油的霧化性能的最大因素是粘度(黏度過大，霧化效果差，燃燒完全度降低。)(2)蒸發(fā)性：微分

6、較輕的燃料形成混合氣速度快，燃燒較完全。噴氣燃料終儲點都控制在300c以下。(3)化學(xué)組成：各種炫類的燃燒完全度的順序：正構(gòu)烷炫異構(gòu)烷炫單環(huán)環(huán)烷炫雙環(huán)環(huán)烷炫單環(huán)芳煌雙環(huán)芳炫2.2 生成積炭的傾向2.2.1 影響噴氣燃料生成積炭傾向的最重要因素是燃料的化學(xué)組成。其中：一般積炭傾向中烷炫環(huán)烷炫芳炫；雙環(huán)烷炫的積碳傾向最大，雙環(huán)芳炫的含量W3.0%。造成積炭的原因主要是微分重，雙環(huán)芳炫含量高或?qū)嶋H膠質(zhì)含量高含有硫化物。2.2.2 控制積炭的指標(biāo)如下：(1)煙點(無煙火焰高度)：煙點越大，積炭傾向越小。芳煌/,煙點我國噴氣燃料：煙點425mm(2)輝光值：積炭傾向小燃料，輝光值高。積炭傾向大的燃料，輝

7、光值低。烷炫的輝光值最大，環(huán)烷炫居中，芳香煌最小我國規(guī)定噴氣燃料：45%2.3 高空性能(低溫性能)噴氣燃料的低溫性能是指低溫下燃料在飛機燃料系統(tǒng)中能否順利地泵送和過濾的性能?？刂坪娇彰河偷蜏匦阅艿闹甘墙Y(jié)晶點或冰點。軍用航空煤油結(jié)晶點-60C。其中炫類的結(jié)晶點規(guī)律如下：(1)正構(gòu)烷炫、芳炫含量高，則結(jié)晶點高；異構(gòu)烷炫、環(huán)烷炫含量高，結(jié)晶點低；(2)同族煌類，結(jié)晶點大多數(shù)隨著分子量的增大而升高軍用航空煤油結(jié)晶點-60C2.4 安定性噴氣燃料的安定性包括儲存安定性和熱安定性。2.4.1 儲存安定性燃料的組成：烯炫、帶不飽和側(cè)鏈的芳炫、非炫化合物等不安定組分。儲存條件：儲存溫度、與空氣及金屬表面接觸

8、、水分等。表征噴氣燃料儲存安定性的質(zhì)量指標(biāo)主要有實際膠質(zhì)、碘值、硫含量、硫醇含量。2.4.2 熱安定性噴氣燃料的熱安定性主要取決于其化學(xué)組成。其中，噴氣燃料中的熱不安定組分主要是芳煌、膠質(zhì)、含硫化合物。2.5 潔凈度引起燃料污染的物質(zhì)主要是水、表面活性物質(zhì)、固體雜質(zhì)、微生物等。我國潔凈度的檢測方法如下：(1)外觀：用目測法檢查燃料是否含有機械雜質(zhì)和水分。(2)水反應(yīng)：目的是檢查噴氣燃料中的表面活性物質(zhì)及其對燃料和水的界面的影響。2.7 腐蝕性噴氣燃料的腐蝕主要是指噴氣燃料對儲存設(shè)備和發(fā)動機燃料系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕。表征噴氣燃料對燃料系統(tǒng)腐蝕的質(zhì)量指標(biāo)主要有酸度、水溶性酸或堿、硫含量、硫醇含量、銅片腐

9、蝕、銀片腐蝕。其中腐蝕又分為液相和氣相如下：液相腐蝕：噴氣燃料對輸運設(shè)備和發(fā)動機燃料系統(tǒng)的腐蝕。氣相腐蝕：噴氣燃料燃燒過程產(chǎn)生的高溫燃?xì)鈱τ谌紵覂?nèi)的火焰筒、渦輪、尾噴管的侵蝕2.8 噴氣燃料的起電性噴氣發(fā)動機油耗量很高，在泵送燃料時，燃料的油面會產(chǎn)生和積累大量靜電荷，達到一定程度就會產(chǎn)生火花放電。影響靜電荷積累的主要因素是燃料的電導(dǎo)率。目前是通過往燃料中添加抗靜電添加劑來解決此問題。所用的抗靜電添加劑大部分是一些金屬有機化合物。2.9 噴氣燃料的潤滑性噴氣發(fā)動機的燃料系統(tǒng)是靠燃料自身的潤滑性能來潤滑的。其中,燃料組分的潤滑性能按照非炫化合物多環(huán)芳煌單環(huán)芳煌環(huán)烷煌烷炫的順序依次降低。3密度、熱

10、值與組成的關(guān)系3.1 熱值定義：1kg(1L)燃料完全燃燒時所放出的熱量3.2 熱值與組成的關(guān)系(1)重量熱值：隨氫含量增大而增大，故有烷炫環(huán)烷炫芳炫體積熱值：隨密度的增大而增大，故有烷炫環(huán)烷炫芳炫(2)飛機的航程取決于體積熱值，發(fā)動機推動力取決于重量熱(3)規(guī)律：同族炫：沸點/,重量熱值/,體積熱值/異構(gòu)烷炫的重量熱值與正構(gòu)烷炫相近，而其體積熱值比正構(gòu)烷炫明顯增大4噴氣燃料的理想組分噴氣燃料的理想組分低煤油型的帶側(cè)鏈的環(huán)烷炫和異構(gòu)烷炫。5噴氣燃料的分類及主要質(zhì)量指標(biāo)5.1 分類由于噴氣燃料是在高空使用因此，對其質(zhì)量有嚴(yán)格要求，噴氣燃料按照生產(chǎn)方法可分為直儲噴氣燃料和二次加工噴氣燃料，按儲分的

11、寬窄、輕重又可分為寬儲分型、煤油型(1#和2#)及重煤油型(3#)。5.2 主要質(zhì)量指標(biāo)噴氣燃料的主要的質(zhì)量指標(biāo)為：體積發(fā)熱量、閃點、冰點、密度、粘度、各類炫含量、電導(dǎo)率等。6噴氣燃料限制芳香燒含量的原因如下(1)對炫類而言，芳香煌氫碳比低，其質(zhì)量熱值也低。(2)燃料中芳炫含量越高，其燃燒完全度越差。(3)正構(gòu)烷炫和環(huán)烷炫的燃燒極限較芳香煌的寬，特別是在低溫下更明顯。(4)在噴氣發(fā)動機中最容易生成積碳的成分是芳香煌，芳香煌含量越多，燃料煙點越低、輝光值越小，生成的積碳越多。(5)在相同溫度下，芳香煌特別是苯對水的溶解度最高。(6)芳煌結(jié)晶點高，低溫性能越差。7噴氣燃料與汽油、柴油的比較。汽油燃

12、點低，可以用電活塞點燃，汽油發(fā)動機小巧輕便，所以小功率的汽車如小轎車、摩托車、輕便三輪車都采用的汽油發(fā)動機。汽油標(biāo)號常見的有90#、94#、98#等，它指的是相對燃燒穩(wěn)定性，標(biāo)號越大品質(zhì)越好。柴油燃點較高，需要通過壓縮的高溫空氣進行引燃，而高溫高壓酒決定了柴油機比較笨重，但是柴油機可以提供很大的功率，所以大功率機械基本都是柴油車如輪船、起重機、拖拉機、卡車、坦克等都采用柴油機。柴油標(biāo)號常見的有0#、-10#,它指的是柴油結(jié)冰的冰點溫度。煤油燃點介于前兩者之間，可用電活塞點燃，且燃燒穩(wěn)定。解放初期，我國大部分農(nóng)村點的燈都是用煤油。而航空煤油需要特別提純?nèi)缓笤僬{(diào)制，燃燒穩(wěn)定性非常高，在飛機發(fā)動機里燃燒后迅速噴射而出，可為飛機提供足夠的動力。結(jié)語噴氣燃料的發(fā)展呈現(xiàn)以下特征:（l）對噴氣燃料的性能要求越來越高。（2）制約噴氣燃料收率的質(zhì)量指標(biāo)越來越松。（3）噴氣燃料的生產(chǎn)工藝越來越先進。（4）噴氣燃料的原料來源越來越廣。（5）添加劑從單一逐漸轉(zhuǎn)向多功能型。在石油能源短缺的情況下，隨著各國軍事和經(jīng)濟發(fā)展的需要，噴氣燃料的研究必將伴隨著飛機和