石油炼制工程--喷气燃料

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1、1第三节喷气燃料(航空煤油）一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求二、喷气燃料的燃烧性能三、喷气燃料的安定性四、喷气燃料的低温性能五、喷气燃料的腐蚀性六、喷气燃料的清洁度七、喷气燃料的起电性八、喷气燃料的润滑性九、喷气燃料的牌号一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求●喷气燃料用于喷气发动机，喷气发动机与点燃式航空发动机相比，有如下特点：①飞行高度高：一般在20000～30000m高空飞行。②飞行速度快：目前飞行速度已提高到3M以上。③发动机重量轻：飞行速度越快，重量减轻越多。④燃油转化为功的效率高：飞行速度越高，燃料转化为功的效

2、率也就越高，耗油量越低。●喷气式发动机的分类根据燃料燃烧所需氧化剂的差别，喷气发动机分为：（1）火箭发动机在大气层外飞行，需自带氧化剂。一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求（2）空气喷气发动机利用空气中的氧作为氧化剂使燃料燃烧。适合于大气层中。①无压气机式没有压缩机构，空气以高速进入气道，在进气道内速度逐步转变为压力。②有压气机式有压缩机构，压气机。都有核心部件——燃气发生器（压气机、燃烧室和涡轮），故统称为燃气涡轮喷气发动机。一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求1、涡轮喷气发动机的工作过程●各部件作用：(1)压缩机：压缩空

3、气，提高空气压力以提高热能利用程度。(2)燃烧室：空气与燃料混合在此燃烧，产生高温、高压气体，膨胀将热能转变为动能。(3)涡轮：将燃烧的部分热能转换为机械能，带动压缩机和其它附件工作。(4)尾喷管：使高压、高温气体膨胀和加速。●工作原理：(1)进气在喷气发动机中，空气经进气道进入离心式压缩机，一般是迎面进入。(2)压缩空气被压缩，T≈0.3～0.5MPa，P≈150～200℃，30%左右的空气以40～60m/s的速度进入燃烧室。一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求(3)燃烧压缩空气进入燃烧室与喷嘴喷出的燃料混合成可燃混合气并在燃

4、烧室内连续不断地燃烧。(4)作功燃烧后高温气体与70%左右的冷空气混合后温度降低，进入涡轮。推动涡轮高速旋转带动空气压缩机工作。然后进入尾喷管以高速喷出，产生反作用力推动飞机前进。●与汽油机和柴油机的区别（1）在喷气发动机中，燃料与空气同时进入燃烧室，一经点燃，可燃混合气是连续燃烧的，而活塞式发动机的燃料供给和燃烧则是周期性的。（2）活塞式发动机燃烧是在密闭的空间进行，而喷气发动机则是在30~50m/s的高速气流中进行，故燃烧速度必须大于气流速度，否则会火焰中断。一、喷气发动机的工作过程及其对燃料的要求2、喷气发动机对燃料的要求①良

5、好的燃烧性能。热值、稳定性、起动性、生炭性。②良好的洁净性。控制机械杂质、水、表面活性剂。③良好的低温性。不析出烃结晶和冰晶体。④良好的安定性。贮运和使用时不变质、不产生沉淀。⑤无腐蚀性。燃油系统不发生液相腐蚀，燃气系统不发生气相腐蚀。⑥适当的润滑性能。满足燃料泵的润滑。⑦适当的蒸发性能。保证燃烧稳定，在高空中不产生气阻，蒸发损失小。⑧较高的热值和密度。⑨较小的起电性。二、喷气燃料的燃烧性能1、喷气燃料的启动性、燃烧稳定性及燃烧完全度●启动性✎低温迅速启动，熄火迅速再点燃。影响因素：自燃点，蒸发性等●稳定性✎在高空中不稳定的原因主要

6、是气压和温度较低。影响因素：①蒸发性：太大要发生气阻，太小要熄火②化学组成：烷烃，环烷烃燃烧极限宽，有利于稳定燃烧；而芳烃发燃烧极限小，容易熄火。●燃烧完全度✎所谓燃烧完全度是指单位质量燃料燃烧时实际放出的热量占燃料净热值的百分率。二、喷气燃料的燃烧性能影响燃烧完全度的因素：①粘度粘度过大：喷射射程远，液滴大，雾化不良，燃烧不均匀、不完全，功率降低。粘度过小：喷射射程近，火焰燃烧区域宽而短，易引起局部过热。②蒸发性蒸发性好的燃料能很快地与空气形成可燃混合气，燃烧完全度高。馏分过重，不易蒸发，形成可燃混合气的速度慢，其燃烧完全度也就低

7、。一般喷气燃料的终馏点都控制在300▫C以下。③化学组成烃类的燃烧完全度随化学组成按下列次序逐渐增大：双环芳烃＜单环芳烃＜带侧链芳烃＜双环环烷烃＜单环环烷烃＜异构烷烃＜正构烷烃。由此可见，芳香烃含量越高，其燃烧完全度越差，限制芳香烃含量不大于20%。二、喷气燃料的燃烧性能2、喷气燃料生成积炭的倾向(1)积炭的危害①燃烧室火焰筒壁上形成积炭：恶化热传导、局部过热，筒壁变形甚至破裂。②喷油嘴上生成积炭：燃料雾化变坏、火舌发生位移，燃烧状况恶化并加速火焰筒壁生成积炭。③积炭脱落下后：进入燃气涡轮，造成堵塞、打坏叶片的事故。(2)表征积炭倾

8、向的指标生影响积炭生成的主要因素是燃料的化学组成。①烟点(smokepoint)定义：指在规定条件下，油品在标准灯中燃烧，所能达到的无烟火焰最大高度，以mm表示。烟点↗，生炭倾向↙；含芳香烃↗，烟点↙。二、喷气燃料的燃烧性能②辉光值(