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RP-3航空煤油替代燃料及其化学反应动力学模型 被引量：59
1
作者 郑东 于维铭 钟北京 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第4期636-642,共7页
本文提出了40%(摩尔分数,下同)正癸烷、42%正十二烷、13%乙基环己烷和5%对二甲苯的四组分RP-3航空煤油替代燃料模型,并通过实验充分验证了替代燃料模型与实际RP-3航空煤油在理化特性上的相似性.采用对冲火焰实验台架,测量了RP-3航空煤... 本文提出了40%(摩尔分数,下同)正癸烷、42%正十二烷、13%乙基环己烷和5%对二甲苯的四组分RP-3航空煤油替代燃料模型,并通过实验充分验证了替代燃料模型与实际RP-3航空煤油在理化特性上的相似性.采用对冲火焰实验台架,测量了RP-3航空煤油以及四组分替代燃料的层流火焰传播速度.对比结果表明本文提出的替代燃料能够准确描述实际RP-3航空煤油的燃烧速率.进一步发展了包含168组分、1089反应的半详细反应动力学模型,验证结果表明本文机理能够准确预测RP-3航空煤油着火延迟时间和火焰传播速度. 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 替代燃烧 反应机理 火焰传播速度 对冲火焰
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RP-3替代燃料自点火燃烧机理构建及动力学模拟 被引量：53
2
作者 徐佳琪 郭俊江 +3 位作者 刘爱科 王健礼 谈宁馨 李象远 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2015年第4期643-652,共10页
通过对RP-3航空煤油成分的分析,以及对8组替代模型的对比实验,选取了73.0%(质量分数)正十二烷,14.7%1,3,5-三甲基环己烷,12.3%正丙基苯作为RP-3航空煤油的替代模型.使用本课题组自主研发的机理自动生成程序Reax Gen,构建了RP-3替代燃料... 通过对RP-3航空煤油成分的分析,以及对8组替代模型的对比实验,选取了73.0%(质量分数)正十二烷,14.7%1,3,5-三甲基环己烷,12.3%正丙基苯作为RP-3航空煤油的替代模型.使用本课题组自主研发的机理自动生成程序Reax Gen,构建了RP-3替代燃料的高温燃烧详细机理,用该机理模拟了激波管点火延时,并与实验数据进行比较.用物质产率分析和近似轨迹优化算法(ATOA)简化方法简化了详细机理.最后对燃烧机理在不同化学计量比及压力条件下的点火延时做了敏感度分析,考察了燃烧机理在不同化学计量比下关键反应的异同.结果表明,该替代模型的燃烧机理能很好地描述RP-3煤油的高温点火特性. 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 替代燃料 燃烧机理 点火延时 敏感度分析
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吸热型碳氢燃料RP-3替代模型研究 被引量：20
3
作者 程泽源 朱剑琴 金钊 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期391-398,共8页
利用广义对应态法则对吸热型碳氢燃料RP-3的5种替代模型的密度、黏度、导热系数和比定压热容进行了数值计算.计算温度变化范围为300～800K,压力变化范围为3～6MPa.结果表明：不同替代模型均能定性重现RP-3在拟临界温度附近的物性急剧变... 利用广义对应态法则对吸热型碳氢燃料RP-3的5种替代模型的密度、黏度、导热系数和比定压热容进行了数值计算.计算温度变化范围为300～800K,压力变化范围为3～6MPa.结果表明：不同替代模型均能定性重现RP-3在拟临界温度附近的物性急剧变化;由53%正十一烷,18%正丁基环己烷,29%1,3,5-三甲基苯组成的3组分替代模型在预测RP-3物性上表现最优,相对于实验数据,300-700K内密度相对误差均小于0.08;替代模型的相对分子质量越大,预测的拟临界温度越高,对拟临界温度下物性值的影响无显著规律. 展开更多
关键词 航空煤油rp-3 替代模型 广义对应态法则 物性 拟临界温度
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特种氟硅橡胶耐介质老化行为规律研究 被引量：13
4
作者 王荣华 李晖 +4 位作者 刘亚平 孙岩 李倩倩 王登霞 谢可勇 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第4期99-102,106,共5页
考察了特种氟硅橡胶在RP-3航空煤油介质环境中的老化行为,采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对不同老化时间点内试样的特征基团进行了表征。利用红外差谱法研究了老化过程中各官能团相对含量的变化情况,结合材料的力学性能分... 考察了特种氟硅橡胶在RP-3航空煤油介质环境中的老化行为,采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱(ATR-FTIR)对不同老化时间点内试样的特征基团进行了表征。利用红外差谱法研究了老化过程中各官能团相对含量的变化情况,结合材料的力学性能分析了特种氟硅橡胶耐RP-3航空煤油可能的老化机理:材料的老化初期,主要以物理老化为主,进入中后期则以化学老化为主。 展开更多
关键词 介质老化 特种氟硅橡胶 rp-3航空煤油 傅里叶变换衰减全反射红外光谱 物理老化
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不锈钢表面氧化对RP-3航空煤油热氧化结焦的影响 被引量：10
5
作者 金迪 徐国强 +1 位作者 王英杰 邓宏武 《航空发动机》 2010年第1期34-37,共4页
将未经氧化及在高温加热炉中进行预氧化的同种不锈钢薄片浸泡于600mLRP-3航空煤油中,在5MPa压力下将RP-3航空煤油升温至400℃,尔后空冷至常温,利用差重法测量不锈钢薄片表面结焦量。实验研究了静态RP-3航空煤油在不锈钢挂片表面的热氧... 将未经氧化及在高温加热炉中进行预氧化的同种不锈钢薄片浸泡于600mLRP-3航空煤油中,在5MPa压力下将RP-3航空煤油升温至400℃,尔后空冷至常温,利用差重法测量不锈钢薄片表面结焦量。实验研究了静态RP-3航空煤油在不锈钢挂片表面的热氧化结焦情况,分析了材料表面氧化层对煤油热氧化结焦的抑制作用;研究表明,表面氧化处理对不锈钢表面结焦有抑制作用,并且抑制作用随着材料表面氧化程度的加深而加强。 展开更多
关键词 表面氧化 rp-3航空煤油 结焦 不锈钢 热氧化
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单个RP-3航空煤油液滴的超临界蒸发实验研究 被引量：11
6
作者 周舟 范玮 +2 位作者 靳乐 张晋 申帅 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1422-1430,共9页
目前以航空发动机为背景的针对液态碳氢燃料的超临界蒸发研究很少,鉴于未来高性能航空发动机的研制需求,选取国产RP-3航空煤油为研究对象,对液滴的超临界蒸发进行了研究。分析了蒸发过程中不同环境参数下液滴无量纲直径的平方随时间的... 目前以航空发动机为背景的针对液态碳氢燃料的超临界蒸发研究很少,鉴于未来高性能航空发动机的研制需求,选取国产RP-3航空煤油为研究对象,对液滴的超临界蒸发进行了研究。分析了蒸发过程中不同环境参数下液滴无量纲直径的平方随时间的变化规律,实验结果表明超临界蒸发与常规亚临界蒸发特性存在很大的差异;根据实验结果绘制了液滴蒸发时间随环境参数变化的曲线图,并分析了蒸发过程中不稳定度的变化规律,发现在不同的温度范围内环境压力对液滴蒸发时间的影响规律是截然不同的,同时不稳定度Bi随环境温度及压力的升高而增大;对不同工况下液滴的瞬态蒸发常数以及平均蒸发常数进行了定量计算,分析认为影响液滴蒸发常数的两个主要因素是环境温度和环境压力,且后者占主导地位。 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 超临界蒸发 蒸发常数 环境参数
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超临界压力下航空煤油RP-3壁面结焦特性对换热的影响 被引量：8
7
作者 袁立公 邓宏武 +2 位作者 徐国强 贾洲侠 李一帆 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期832-837,共6页
研究了超临界压力下航空煤油(RP-3)在微细管内流动过程中结焦对换热的影响规律.实验中系统压力保持为5MPa,燃油质量流量为3g/s.燃油溶解氧达到饱和,实验段进出口油温分别为127℃和450℃,实验时间为60min,并利用"称质法"获得... 研究了超临界压力下航空煤油(RP-3)在微细管内流动过程中结焦对换热的影响规律.实验中系统压力保持为5MPa,燃油质量流量为3g/s.燃油溶解氧达到饱和,实验段进出口油温分别为127℃和450℃,实验时间为60min,并利用"称质法"获得煤油结焦量.结果表明:由于壁面结焦的差异使得换热特性沿实验段可分为3个区域:进口低温段的传热稳定区、结焦峰值处的传热恶化区和出口高温段的短期强化区.进口低温段结焦量较少,对换热的影响可以忽略;结焦峰值处由于其结焦迅速且量大致使管内传热热阻突增,传热系数下降36.1%故出现传热恶化;高温段出现短期强化是由于结焦微粒附着于管壁,增加了其粗糙度而导致近壁面处流体湍动能增大以及由于近壁面高温区域煤油裂解结焦而产生化学吸热量,进而强化换热.随着时间的推移,结焦量不断增多,结焦热阻增加的效应抵消并超过以上两种因素的影响,因此又出现传热恶化. 展开更多
关键词 超临界 航空煤油rp-3 微细管 结焦 换热
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一种RP-3航空煤油的三组分替代燃料简化机理构建与验证 被引量：7
8
作者 陈登炳 刘云鹏 +2 位作者 方文 李井华 颜应文 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期691-698,共8页
对RP-3航空煤油三组分替代燃料(质量分数分别为73%的正十二烷、14.7%的1,3,5-三甲基环己烷和12.3%的正丙基苯)半详细化学反应动力学模型进行简化和验证,旨在获得可应用于工程计算且精度合理的三组分替代燃料简化机理。三组分替代燃料半... 对RP-3航空煤油三组分替代燃料(质量分数分别为73%的正十二烷、14.7%的1,3,5-三甲基环己烷和12.3%的正丙基苯)半详细化学反应动力学模型进行简化和验证,旨在获得可应用于工程计算且精度合理的三组分替代燃料简化机理。三组分替代燃料半详细化学反应动力学模型包含有257组分和874步基元反应。第一步采用直接关系图法(Directed relation graph,DRG)构建了109组分423步基元反应;第二步是在第一步的结果上采用基于误差传播的DRG方法 (Directed relation graph basedon error propagation,DRGEP)和计算奇异摄动法(Computational singular perturbation,CSP),构建了84组分271步基元反应;最后采用路径分析法在常压高温条件下分析其燃烧路径,对比详细机理和第二步的简化机理,去除不重要的反应路径(在本文工况中化学反应速率很小的基元反应)或者补入被前两步简化方法删减错的重要路径。最终获得的适合常压高温燃烧的三组分替代燃料简化机理为59组分和158步基元反应。结合RP-3煤油点火延迟时间和层流火焰速度等试验数据对三组分替代燃料简化机理进行了验证,结果表明,本文获得的三组分替代燃料简化机理数值计算结果与试验数据较吻合。最后,为了验证三组分替代燃料简化机理工程实用性,以本生灯预混燃烧火焰为物理模型,利用三组分替代燃料简化机理对以航空煤油为燃料的本生灯预混预蒸发燃烧进行了数值模拟,计算结果表明,该简化机理数值计算结果与试验数据吻合,且计算时间能在工程应用可接受范围内,因此说明本文获得简化机理组分和反应步数合理,计算精度较为准确。 展开更多
关键词 三组分替代燃料 rp-3航空煤油 点火延迟 层流火焰速度 简化机理 预混预蒸发燃烧
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RP-3航空煤油不同替代模型的空化流动特性 被引量：7
9
作者 陈泰然 顾玲燕 +1 位作者 王国玉 黄彪 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期563-571,共9页
为研究RP-3航空煤油空化流动特性,采用GERG-2004方程构建了4种RP-3航空煤油的物理替代模型并给出其主要物性参数,对收缩扩张流道内航空煤油替代模型、正十二烷(C12H26)和水体的空化流动进行了数值计算研究,计算时考虑了饱和蒸汽压修正... 为研究RP-3航空煤油空化流动特性,采用GERG-2004方程构建了4种RP-3航空煤油的物理替代模型并给出其主要物性参数,对收缩扩张流道内航空煤油替代模型、正十二烷(C12H26)和水体的空化流动进行了数值计算研究,计算时考虑了饱和蒸汽压修正及航空煤油物性参数随流场温度变化。结果表明:由45%正十二烷、25%正十烷、5%辛烷、5%甲基环己烷和20%甲苯(摩尔比)组成的替代模型能够较好拟合RP-3的物质属性,可用来替代RP-3进行空化流动计算。常温下航空煤油的初生空化数小于水体,相同空化数下(σ=1.5),水体的空穴长度约为航空煤油的1.4倍,航空煤油的空化强度更弱,液汽交界面较模糊。随着温度的升高,航空煤油空化热力学效应增强,但其在煤油泵工作温度区域内空化热力学效应不显著,在煤油泵空化性能预测时可以忽略煤油空化热力学效应的影响。 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 替代模型 空化流动 计算流体力学
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液滴初始温度对RP-3航空煤油超临界蒸发特性的影响 被引量：7
10
作者 靳乐 范玮 +2 位作者 周舟 张晋 申帅 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期269-275,共7页
以超临界环境中RP-3航空煤油的悬停液滴为研究对象,实验研究了其在超临界温度下的蒸发特性受液滴初始温度的影响.通过分析不同初始温度下液滴的无量纲直径的平方、瞬态蒸发常数、液滴寿命和热膨胀率等参数的变化规律后发现,较高初始温... 以超临界环境中RP-3航空煤油的悬停液滴为研究对象,实验研究了其在超临界温度下的蒸发特性受液滴初始温度的影响.通过分析不同初始温度下液滴的无量纲直径的平方、瞬态蒸发常数、液滴寿命和热膨胀率等参数的变化规律后发现,较高初始温度的液滴主要通过缩短初始加热时间来提高蒸发效率,当液滴初始温度从293.8,K升高至373.1,K时,3种不同环境压力下的液滴蒸发时间分别降低了31.55%,、32.25%,和34.73%,.此外,还发现液滴的初始温度越高,其出现超临界散射光斑时的液滴直径越大,出现时间越早. 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 超临界 蒸发 初始温度
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采用双毛细管等流量法测量航空煤油RP-3的动力黏度 被引量：6
11
作者 冯松 毕勤成 +2 位作者 刘朝晖 潘辉 曹冬冬 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期48-53,共6页
为实现超临界压力下航空煤油RP-3的动力黏度测量,在原双毛细管黏度计对比计算法基础上,采用等流量法并引入离心力修正系数对测试段毛细管压降进行修正,测量压力可达10MPa,测量温度范围提高至306.6~673.4K。等流量法根据上下游毛细管质... 为实现超临界压力下航空煤油RP-3的动力黏度测量,在原双毛细管黏度计对比计算法基础上,采用等流量法并引入离心力修正系数对测试段毛细管压降进行修正,测量压力可达10MPa,测量温度范围提高至306.6~673.4K。等流量法根据上下游毛细管质量流量相等,通过测试流体在上下游毛细管中的压降关系及下游测试段毛细管热膨胀系数推算出该流体动力黏度。该方法简便可靠,在所测温度范围内的相对标准不确定度为1.16%~2.92%。通过纯物质十二烷及质量比为1∶1的正辛烷正庚烷二元混合物对等流量法进行标定,试验结果与文献值的相对偏差在±2.18%以内,相对偏差绝对平均值小于0.74%。在压力为3、4、5 MPa,温度为306.6~673.5K的条件下,采用该方法测量了航空煤油RP-3的动力黏度。该方法的应用可为进一步提高超临界航空煤油动力黏度的测量温度范围创造条件。 展开更多
关键词 双毛细管 动力黏度 航空煤油rp-3
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含水乙醇/RP-3航空煤油混合燃料的层流燃烧速度
12
作者 刘宇 周博 +3 位作者 谷午 饶大为 马洪安 曾文 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-11,共11页
采用定容燃烧实验装置获得初始压力为0.1 MPa、初始温度为450 K、当量比为0.8~1.4工况下乙醇/RP-3航空煤油预混火焰和含水乙醇/RP-3航空煤油预混火焰的层流燃烧速度(LBVs),并分析了乙醇掺混比、乙醇含水量、当量比等因素对混合燃料层流... 采用定容燃烧实验装置获得初始压力为0.1 MPa、初始温度为450 K、当量比为0.8~1.4工况下乙醇/RP-3航空煤油预混火焰和含水乙醇/RP-3航空煤油预混火焰的层流燃烧速度(LBVs),并分析了乙醇掺混比、乙醇含水量、当量比等因素对混合燃料层流燃烧速度的影响。研究表明:随着乙醇掺混比的增加,乙醇/RP-3航空煤油混合燃料层流燃烧速度增大;当RP-3航空煤油中乙醇掺混比一定时,随着乙醇含水量的增加,含水乙醇/RP-3混合燃料层流燃烧速度减小。由燃烧反应动力学分析可知,混合燃料的层流燃烧速度受动力学、热力学等的综合影响。本研究所获实验数据能够为生物乙醇燃料在航空发动机中的应用提供理论基础和技术支持。 展开更多
关键词 定容燃烧 rp-3航空煤油 含水乙醇 层流燃烧速度(LBV) 燃烧反应动力学
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低压环境下RP-3航空煤油自燃特性研究
13
作者 张沛 王学辉 +2 位作者 王娟 王丹 汪箭 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期545-550,共6页
开展了低压环境下RP-3航空煤油的自燃特性研究,测试了101 kPa、80 kPa、60 kPa、40 kPa、20 kPa五种压力环境下航空煤油自燃点及着火延迟时间数据。结果表明,随着环境压力降低,自燃点升高,并基于谢苗诺夫热自燃理论,建立了耦合压力参数... 开展了低压环境下RP-3航空煤油的自燃特性研究,测试了101 kPa、80 kPa、60 kPa、40 kPa、20 kPa五种压力环境下航空煤油自燃点及着火延迟时间数据。结果表明,随着环境压力降低,自燃点升高,并基于谢苗诺夫热自燃理论,建立了耦合压力参数的自燃点预测模型。分析了环境压力对着火延迟时间的影响机制,建立了不同环境压力下的着火延迟时间预测模型。分析了GB/T 5332—2007标准在低压环境下测试存在的问题,并提出了相关改进方法。 展开更多
关键词 安全工程 rp-3航空煤油 低压环境 自燃点 着火延迟时间
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RP-3航空煤油燃烧特性及其反应机理构建综述 被引量：6
14
作者 马洪安 付淑青 +2 位作者 吴宗霖 刘宇 曾文 《航空发动机》 北大核心 2021年第1期25-31,共7页
目前耦合航空煤油多步燃烧反应机理的数值模拟计算已引起学者们的重视,燃烧反应机理的构建已成为研究热点。详细介绍了国内外关于航空煤油模拟替代燃料的选取、化学反应动力学模型构建和简化、着火延迟时间和层流燃烧速度等的实验规律... 目前耦合航空煤油多步燃烧反应机理的数值模拟计算已引起学者们的重视,燃烧反应机理的构建已成为研究热点。详细介绍了国内外关于航空煤油模拟替代燃料的选取、化学反应动力学模型构建和简化、着火延迟时间和层流燃烧速度等的实验规律。依据国外研究进展,指出了中国在国产RP-3航空煤油燃烧反应机理研究方面应从基础研究做起,全方位、多维、立体地合作开展相关研究,主要包括:国产RP-3航空煤油化学动力学模型的建立、低温高压工况条件下航空煤油与模拟替代燃料的基础实验研究与模型燃烧室研究,以期丰富相关研究成果,推进航空发动机的高质量发展。 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 模拟替代燃料 化学反应动力学机理 着火延迟时间 层流燃烧速度 航空发动机
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高温高压环境下RP-3航空煤油单液滴的加热与蒸发特性研究
15
作者 印晶 梁勇 +3 位作者 张龙飞 薛书勤 刘兵 周致富 《航空科学技术》 2024年第3期55-69,共15页
RP-3航空煤油是当前国内最常用的商用喷气燃料,煤油液滴在航空发动机燃烧室中的蒸发直接影响燃料的雾化效果、空燃混合气的形成和燃烧质量。本文以单个RP-3航空煤油液滴为研究对象,选取正十二烷、2,5-二甲基己烷、甲苯作为替代燃料,提... RP-3航空煤油是当前国内最常用的商用喷气燃料,煤油液滴在航空发动机燃烧室中的蒸发直接影响燃料的雾化效果、空燃混合气的形成和燃烧质量。本文以单个RP-3航空煤油液滴为研究对象,选取正十二烷、2,5-二甲基己烷、甲苯作为替代燃料,提出了一个考虑自然对流效应的高温高压环境下多组分液滴蒸发模型。利用自主搭建的试验装置得到了环境压力为1MPa、环境温度为473~673K下RP-3煤油单液滴在蒸发过程中的液滴直径变化。模型预测结果与试验结果的对比验证了模型的准确性。通过模型预测了不同环境参数下三组分替代物液滴直径、内部温度分布、各组分质量分数分布和液滴寿命等参数的瞬态变化,定量分析了不同高温条件下环境压力对单液滴蒸发特性的影响。结果表明,液相内部的传热传质会影响多组分液滴的蒸发速率,且液相扩散阻力造成了液相内部组分质量分数与温度空间分布的不均匀性。环境压力对RP-3煤油液滴蒸发寿命的影响随环境温度的变化而变化。当环境温度低于正十二烷的临界温度(658.25K)时,液滴寿命与环境压力的关系不是单调的,液滴寿命随环境压力的增加先增后减;而当环境温度超过658.25K时,液滴寿命随环境压力的升高而单调减小。这是因为在高温高压环境中,环境压力的升高能显著增大自然对流传热传质强度,而自然对流超过一定强度时,能明显促进液滴蒸发。上述研究有利于认识液滴内部组分扩散过程,从源头上为未来高性能低污染发动机的优化设计提供依据与参考。 展开更多
关键词 单液滴蒸发 航空发动机 自然对流 rp-3航空煤油 三组分替代
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近/超临界RP-3航空煤油的喷射特性试验研究
16
作者 葛浩 范育新 +3 位作者 王伟利 岳晨 曹程皓 刘易安 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期127-136,共10页
针对未来先进航空发动机的超临界燃油喷射混合需求,采用纹影系统对近临界和超临界RP-3航空煤油喷射进入静止大气中进行了试验研究,并结合RP-3航空煤油10组分替代物对近/超临界燃油喷射过程进行解析。研究表明:近/超临界燃油喷射会产生... 针对未来先进航空发动机的超临界燃油喷射混合需求,采用纹影系统对近临界和超临界RP-3航空煤油喷射进入静止大气中进行了试验研究,并结合RP-3航空煤油10组分替代物对近/超临界燃油喷射过程进行解析。研究表明:近/超临界燃油喷射会产生激波结构,并且在喷口附近有相变过程,但是近临界和超临界喷射无论是在整体射流结构抑或是近喷嘴处射流结构上都有着不同,与近临界喷射相比,超临界喷射在马赫盘内气相区/液相区更大,再液化距离更长;同时随着喷射温度的增加,马赫盘直径和纵向距离以及射流扩张角均会减小,而随着喷射压力的增加,马赫盘直径和纵向距离以及射流扩张角均会增加。 展开更多
关键词 近/超临界喷射 rp-3航空煤油 10组分替代物 射流结构 相变
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基于人工神经网络模型的超临界RP-3热物性计算 被引量：2
17
作者 陶凯航 朱剑琴 程泽源 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期806-815,共10页
为准确得到超临界压力下RP-3的热物性,基于人工神经网络(ANN)方法建立超临界RP-3的密度、黏度、比定压热容和导热系数的计算模型。以广义对应态法则计算得到的RP-3热物性结果训练神经网络,并耦合了实验误差模型得到修正后的ANN模型。计... 为准确得到超临界压力下RP-3的热物性,基于人工神经网络(ANN)方法建立超临界RP-3的密度、黏度、比定压热容和导热系数的计算模型。以广义对应态法则计算得到的RP-3热物性结果训练神经网络,并耦合了实验误差模型得到修正后的ANN模型。计算温度变化范围为300~800 K,压力变化范围为3~6 MPa。结果表明:ANN模型能准确地预测超临界RP-3的热物性,且计算精度比广义对应态法则计算得到的结果提高了16.3%。在压力为5 MPa的工况下,ANN模型预测的密度、黏度、比定压热容和导热系数的回归系数均大于0.99,与实验结果平均相对误差分别为1.5%、4.1%、0.9%和0.7%。 展开更多
关键词 超临界 航空煤油rp-3 广义对应态法则 人工神经网络模型 热物性
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RP-3航空煤油/O_(2)预混火焰不稳定性研究
18
作者 王恩庆 饶大为 +3 位作者 刘晓振 王鹏 刘宇 曾文 《滨州学院学报》 2024年第2期13-21,共9页
为获得RP-3航空煤油不稳定燃烧特性,采用定容燃烧实验装置开展初始压力0.1 MPa、0.2 MPa、0.3 MPa,初始温度420 K、450 K、480 K,当量比1.0~1.7工况下RP 3航空煤油/O_(2)预混火焰层流燃烧特性的实验研究。结果表明:随着初始压力和当量... 为获得RP-3航空煤油不稳定燃烧特性,采用定容燃烧实验装置开展初始压力0.1 MPa、0.2 MPa、0.3 MPa,初始温度420 K、450 K、480 K,当量比1.0~1.7工况下RP 3航空煤油/O_(2)预混火焰层流燃烧特性的实验研究。结果表明:随着初始压力和当量比增加,火焰锋面明显由光滑变为褶皱,内部出现胞状结构,火焰趋于不稳定。通过分析过渡加速起始半径发现,随着初始温度、初始压力和当量比增加,过渡加速起始半径减小,预混火焰的不稳定现象提前。另外,计算扰动增长率并分析其对火焰稳定性的影响发现,质热扩散作用对火焰稳定性的影响占据主导地位,流体动力学作用其次。进一步研究发现,质热扩散作用主要取决于分子扩散项,随着当量比增加,其值由负向正变化,证明分子扩散作用对预混火焰不稳定影响逐渐增强。 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 不稳定燃烧 过渡加速起始半径 质热扩散作用 流体动力学作用
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RP-3航空煤油物理替代燃料模型及应用研究 被引量：5
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作者 姚长鑫 禹进 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期934-941,共8页
针对现有物理替代燃料构建方法需要大量实验数据来完成多目标优化计算,导致替代燃料构建成本过高的问题,提出了基于分子结构相似来构建物理替代燃料的方法。基于直接匹配分子结构和官能基团的思路,构建了一个能描述RP-3航空煤油主要物... 针对现有物理替代燃料构建方法需要大量实验数据来完成多目标优化计算,导致替代燃料构建成本过高的问题,提出了基于分子结构相似来构建物理替代燃料的方法。基于直接匹配分子结构和官能基团的思路,构建了一个能描述RP-3航空煤油主要物理性质的三元替代燃料模型。以正十二烷、2,5-二甲基己烷和甲苯为基础燃料,用以匹配目标燃料的四种官能基团:CH3,CH2,CH和苯基。在不同压力、温度条件下测试了替代燃料模型计算密度、黏度、比热容和导热系数等物性参数的精确性,结果表明该替代燃料模型能很好地反映RP-3航空煤油在亚临界到超临界状态下的主要物理性质。最后将得到的替代燃料模型应用于管道对流换热数值模拟中,用以模拟航空煤油再生冷却过程。模拟值与实验值吻合良好,证明了本文替代燃料构建方法的有效性和实用性。 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 替代燃料 官能团 物理性质 再生冷却
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基于化学杂化和官能团相似耦合方法的RP-3航空煤油反应动力学简化模型构建 被引量：1
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作者 洪聪结 张与阳 +11 位作者 湛昊晨 刘靖 全永凯 惠鑫 徐国强 林宇震 康玉东 周雄 邓远灏 胡二江 黄佐华 张英佳 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期137-146,共10页
真实航空燃料通常包含几十至上百种组分,直接构建其化学反应动力学模型十分困难。本文利用官能团相似法(SCFG),结合实测RP-3航空煤油组分比例,提出了RP-3四组分模型替代物。利用流动反应器,获得了温度为550~1150K,压力为0.1 MPa下RP-3... 真实航空燃料通常包含几十至上百种组分,直接构建其化学反应动力学模型十分困难。本文利用官能团相似法(SCFG),结合实测RP-3航空煤油组分比例,提出了RP-3四组分模型替代物。利用流动反应器,获得了温度为550~1150K,压力为0.1 MPa下RP-3热解数据,基于化学杂化方法(Hybrid Chemistry),构建了以真实RP-3为单一原始组分的航空煤油化学反应动力学模型(XJTURP3-2021),模型得到宏观点火延迟、层流火焰速度以及微观组分浓度系统验证。基于误差传递的直接关系图法(DRGEP)和全局敏感性分析(FSSA)对模型进行简化,获得含41种组分、212个基元反应的RP-3简化模型(XJTURP3r-2021)。与详细模型和实验数据对比发现,XJTURP3r-2021能较好地复现热力边界对RP-3基础燃烧特征影响规律,为解决CFD仿真对反应源项初始组分数量约束和计算精度固有矛盾提供新思路。 展开更多
关键词 rp-3航空煤油 SCFG方法 HyChem方法 机理简化 化学反应动力学模型
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