《麻瘋樹油/RP-3航空煤油混合航空燃料著火與燃燒特性研究》是依託瀋陽航空航天大學，由馬洪安擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：麻瘋樹油/RP-3航空煤油混合航空燃料著火與燃燒特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：馬洪安
- 依託單位：瀋陽航空航天大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
溫室氣體造成全球氣候變暖，其中二氧化碳造成的影響較大。目前，人們正積極尋求降低二氧化碳排放的措施和手段，生物燃料無疑成為最具優勢的碳氫燃料。但是生物航空燃料基礎燃燒特性的研究較為缺乏。基於此，本項目開展麻瘋樹油及其與RP-3航空煤油的混合燃料的理化性質、著火與燃燒特性實驗與數值研究。分析麻瘋樹油的理化性質，在激波管和定容彈中完成麻風樹油及混合航空燃料的著火與燃燒特性的實驗測試，獲取燃料的點火延遲特性、層流燃燒速率和馬克斯坦長度等。依據組份和物性提出麻瘋樹油氧化和裂解基元反應，結合小分子反應機理，形成麻瘋樹油燃燒反應機理，將其與RP-3航空煤油反應機理綜合得到混合航空燃料詳細燃燒反應機理，並進行簡化，同時分別以麻瘋樹油和混合燃料的著火和燃燒特性實驗數據驗證其有效性和準確性。該項目必將獲得原創性成果，為混合航空燃料和純麻瘋樹油的使用提供理論和技術支持，為新型航機主燃燒室結構設計和改進提供支撐。
結題摘要
溫室氣體造成全球氣候變暖，其中二氧化碳造成的影響較大。目前，人們正積極尋求降低二氧化碳排放的措施和手段，生物燃料無疑成為最具優勢的碳氫燃料。但是生物航空燃料基礎燃燒特性的研究較為缺乏。目前，本項目已經完成課題所有研究內容。獲取了麻風樹油、RP-3航空煤油大量的基礎物理與化學性質，此基礎理化性質將成為後續生物燃料特性研究的基礎。在化學激波管中完成了項目預定混合航空燃料的著火延遲期特性實驗，混合航空燃料與純航空燃料著火延遲性質近似。著火延遲期隨著火溫度的升高、初始壓力的升高、當量比的增加而降低；著火延遲期同樣與初始溫度、初始壓力、當量比、燃料或氧化劑濃度等參數滿足Arrhenius形式的關係；混合航空燃料中麻風樹油的增加降低了混合燃料的著火延遲期。在定容燃燒彈內完成了混合航空燃料的燃燒特性實驗，分析得到了燃料的層流燃燒速率和馬克斯坦長度等。在RP-3航空煤油燃燒化學反應基礎上，耦合麻瘋樹油表征燃料的氧化和裂解基元反應，形成RP-3航空煤油/麻瘋樹油混合航空燃料燃燒反應機理，該機理包括196種組分，1027個基元反應。採用敏感性分析方法和路徑依賴方法，對詳細機理進行了簡化，得到了102種組分、528個基元反應的簡化反應機理。混合燃料詳細與簡化反應機理分別以麻瘋樹油和混合燃料的著火和燃燒特性實驗數據驗證其有效性和準確性。利用詳細反應機理與簡化反應機理對不同工況著火特性進行了計算，並與實驗數據進行了對比分析。該項目為混合航空燃料和純麻瘋樹油的使用提供理論和技術支持，為新型航機主燃燒室結構設計和改進提供支撐。對混合燃料燃燒反應機理的簡化工作仍將繼續，並將努力使RP-3航煤/麻風樹油混合燃料表征燃料反應機理組分數降至50種以下，使之更好地與工程燃燒計算相結合。
