喷气燃料的燃烧性能.pdf

石油加工工程 4.3.2 喷气燃料的燃烧性能 徐春明 1、燃料的启动性 ① 在较低压力（0.1~0.2 atm）、较低温度（-55℃）下容 易形成可燃混合气，并顺利点燃 ② 燃料的启动性取决于燃料的自燃点、着火延滞期、燃烧 极限、可燃混合气发火所需的最低点火能量、燃料的蒸 发性和粘度等 ③ 可燃混合气的形成取决于燃料的轻组分；轻组分多，低 温下容易形成可燃混合气，发动机即易于启动 ④ 合适的低温粘度保证燃料必需的雾化程度 2、燃料的燃烧稳定性 ① 燃烧稳定性与燃烧室结构、操作条件以及燃料的烃类组 成及馏分轻重有关 ② 正构烷烃和环烷烃的燃烧极限较宽，是较理想的组分， 芳香烃的燃烧极限较窄，容易熄火 ③ 燃料的馏分轻，燃烧极限也会窄 ④ 喷气燃料一般采用燃烧极限较宽、燃烧比较稳定的煤油 馏分 3、燃料的燃烧完全度  定义：单位质量的燃料燃烧时实际发出的热量占燃料净 热值的百分率  直接影响飞机的动力性能、航程远近和经济性能  燃料燃烧的完全度一方面受进气压力、进气温度和飞行 高度等工作条件的影响，另一方面也受燃料的粘度、蒸 发性和化学组成的影响 完全度 % 油耗 % 航程下降% 完全度 % 油耗 % 航程下降% 100 100 0 85 118 18 95 105 5 80 120 20 90 111 11 75 133 33 3、燃料的燃烧完全度 ① 粘度  燃料的粘度与其雾化的程度有直接联系  雾化程度好可加快可燃混合气的形成，加快燃烧速度， 利于燃烧的稳定和完全  粘度过大，燃料的喷射角小、液滴大、射程远而雾化不 良，燃烧完全度下降  粘度较小的燃料一般燃烧完全度较高  粘度过小，燃料的喷射角大、射程短，引起燃烧室的局 部过热 3、燃料的燃烧完全度 ② 蒸发性  燃料的蒸发性对燃烧完全度的影响也很大  馏分轻，蒸发性好，快速与空气形成可燃混合气， 燃烧完全度较高  馏分过重，不易挥发，形成可燃混合气的速度慢， 燃烧完全度也就较低  一般喷气燃料的终馏点要求控制在300℃以下 3、燃料的燃烧完全度 ③ 化学组成  各种烃类燃烧完全度的大小顺序是：正构烷烃异构 烷烃单环环烷烃双环环烷烃单环芳烃双环芳烃  燃料中芳烃含量越高，其燃烧完全度越差  喷气燃料限制芳香烃含量不大于20v% 对于喷气燃料，首要的是易于启动和 燃烧稳定 ，其次是要求燃烧完全 4、燃料的积炭倾向 （1）积炭的危害  喷气燃料在燃烧过程中会产生炭质微粒 ，炭质微粒积 聚在喷嘴、火焰筒壁上就形成积炭  喷嘴上积炭会恶化燃料的雾化效果，使燃烧过程变差  积炭附在火焰筒的部分壁上，会使火焰筒因受热不均 匀而变形，甚至产生裂纹  在发动机工作时，火焰筒壁上剥落下来的积炭碎片会 进入涡轮，擦伤叶片 4、燃料的积炭倾向  积炭的倾向取决于燃烧室的构造、发动机的 工作条件和燃料性质，特别是化学组成 各种烃类在燃烧室中生成积炭的比较 烃类 积炭，g 正庚烷 很少 异辛烷 很少 环己烷 0.45