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1目录摘要················································（3）前言················································（3）1喷气式发动机······································（4）2喷气燃料的使用性能································(5)2.1燃烧性能·······································（5）2.2生成积炭的倾向·································（6）2.5洁净度·········································（7）2.6腐蚀性·········································（7）2.7启电性·········································（8）2.8润滑性·········································（8）3密度、热值与组成的关系····························（9）4喷气燃料的理想组分································（9）5喷气燃料的分类及主要质量指标······················（9）6喷气燃料限制芳香烃含量的原因·····················（9）7喷气燃料与汽油、柴油的比较。······················（10）结语···············································(11)参考文献···········································(11)2摘要：介绍了涡轮喷气发动机的工作原料及其结构，总结了喷气燃料的各项性能指标，并指出了喷气燃料的理想组分，对喷气燃料的分类及其主要质量指标作出了简略的介绍。喷气燃料作为现代航空运输动力能源主要能源，其需求将呈上升趋势。关键词：喷气燃料，涡轮喷气发动机，性能指标前言喷气燃料是一种轻质石油产品。主要由原油蒸馏的煤油馏分经精制加工，有时还加入添加剂制得，也可由原油蒸馏的重质馏分油经加氢裂化生产。分宽馏分型（沸点60～280℃）和煤油型(沸点150～315℃)两大类，广泛用于各种喷气式飞机。煤油型喷气燃料也称航空煤油。喷气燃料产量，在第二次世界大战后,随喷气式飞机的发展而急剧增长,目前已远超过航空汽油。中国于1961～1962年用国产原油试制成功航空煤油并投入生产。因此，喷气燃料具有广阔的发展前景以及研究意义。31喷气式发动机1.1涡轮喷气式发动机结构轮喷气式发动机主要由压气机、燃烧室、燃气涡轮和尾喷管等部分组成。如图1-1所示结构示意图。1.2喷气式发动机的工作原理足够量的空气，通过进气道以最小的流动损失顺利地引入压气机；压气机以高速旋转的叶片对空气作功压缩空气，提高空气的压力；高压空气在燃烧室内和燃油混合，燃烧，将化学能转变为热能，形成高温高压的燃气；高温高压的燃气首先在涡轮内膨胀，推动涡轮旋转，去带动压气机；然后燃气在喷管内继续膨胀，加速燃气，提高燃气的速度，使燃气以较高的速度喷出，产生推力。1.3喷气发动机与活塞式发动机的主要区别如表1-3所示：喷气发动机柴油机、汽油机4供油方式连续供油具有周期性燃烧方式连续燃烧具有周期性燃烧空间敞开的高速气流密闭的气缸中表1-3喷气式发动机与活塞式发动机区别1.4喷气发动机对燃料的质量要求由于喷气发动机推力是借助燃料的动能转变为燃气的动能产生的。这个能量的转换时在高空飞行条件下实现的，所以对燃料的质量要求非常严格。对喷气发动机的燃料的质量要求如下：（1）良好的燃烧性能；（2）适当的蒸发性；（3）较高的热值和密度；（4）良好的安定性；（5）良好的低温型；（6）无腐蚀性；（7）良好的洁净性；（8）较小的起电性；（9）适当的润滑性；2喷气燃料的使用性能2.1燃烧性能2.1.1起动性喷气燃料的启动性表现在两个方面：严冬季节能迅速起动；高空一旦熄火后能迅速再点燃。喷气式发动机启动时对燃料的要求：在0.01～0.02MPa、-55℃的条件下能与空气形成可燃性混合气并能顺利5点燃，稳定燃烧。燃料的启动性的影响因素如下：（1）燃料的自燃点、着火延滞期、燃烧极限；（2）可燃混合气发火所需的最低点火能量、（3）燃料的蒸发性和黏度。2.1.2燃烧稳定性燃料燃烧的稳定性取决于发动机燃烧室的结构与操作条件和燃料的烃类组成与馏程。2.1.3燃烧的完全度燃烧的完全度是指单位质量的燃料燃烧时实际放出的热量占燃料净热值的百分数。影响燃料燃烧完全度的因素主要是工作条件与燃料的性质。其中燃料性质的主要影响因素如下：（1）黏度：影响航空煤油的雾化性能的最大因素是粘度（黏度过大，雾化效果差，燃烧完全度降低。）（2）蒸发性：馏分较轻的燃料形成混合气速度快，燃烧较完全。喷气燃料终馏点都控制在300℃以下。（3）化学组成：各种烃类的燃烧完全度的顺序：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2.2生成积炭的倾向2.2.1影响喷气燃料生成积炭倾向的最重要因素是燃料的化学组成。其中：一般积炭倾向中烷烃环烷烃芳烃；双环烷烃的积碳倾向最大，双环芳烃的含量≤3.0%。造成积炭的原因主要是馏分重，双环芳烃含量高或实际胶质含量高含有硫化物。62.2.2控制积炭的指标如下：（1）烟点(无烟火焰高度)：烟点越大，积炭倾向越小。芳烃↗，烟点↙。我国喷气燃料：烟点≮25mm。（2）辉光值：积炭倾向小燃料，辉光值高。积炭倾向大的燃料，辉光值低。烷烃的辉光值最大，环烷烃居中，芳香烃最小我国规定喷气燃料：≮45%2.3高空性能(低温性能)喷气燃料的低温性能是指低温下燃料在飞机燃料系统中能否顺利地泵送和过滤的性能。控制航空煤油低温性能的指是结晶点或冰点。军用航空煤油结晶点≯-60℃。其中烃类的结晶点规律如下：（1）正构烷烃、芳烃含量高，则结晶点高；异构烷烃、环烷烃含量高，结晶点低；（2）同族烃类，结晶点大多数随着分子量的增大而升高军用航空煤油结晶点≯-60℃2.4安定性喷气燃料的安定性包括储存安定性和热安定性。2.4.1储存安定性燃料的组成：烯烃、带不饱和侧链的芳烃、非烃化合物等不安定组分。储存条件：储存温度、与空气及金属表面接触、水分等。表征喷气燃料储存安定性的质量指标主要有实际胶质、碘值、硫含量、硫醇含量。2.4.2热安定性7喷气燃料的热安定性主要取决于其化学组成。其中，喷气燃料中的热不安定组分主要是芳烃、胶质、含硫化合物。2.5洁净度引起燃料污染的物质主要是水、表面活性物质、固体杂质、微生物等。我国洁净度的检测方法如下：（1）外观：用目测法检查燃料是否含有机械杂质和水分。（2）水反应：目的是检查喷气燃料中的表面活性物质及其对燃料和水的界面的影响。2.7腐蚀性喷气燃料的腐蚀主要是指喷气燃料对储存设备和发动机燃料系统产生的腐蚀。表征喷气燃料对燃料系统腐蚀的质量指标主要有酸度、水溶性酸或碱、硫含量、硫醇含量、铜片腐蚀、银片腐蚀。其中腐蚀又分为液相和气相如下：液相腐蚀：喷气燃料对输运设备和发动机燃料系统的腐蚀。气相腐蚀：喷气燃料燃烧过程产生的高温燃气对于燃烧室内的火焰筒、涡轮、尾喷管的侵蚀2.8喷气燃料的起电性喷气发动机油耗量很高，在泵送燃料时，燃料的油面会产生和积累大量静电荷，达到一定程度就会产生火花放电。影响静电荷积累的主要因素是燃料的电导率。目前是通过往燃料中添加抗静电添加剂来解决此问题。所用的抗静电添加剂大部分是一些金属有机化合物。2.9喷气燃料的润滑性喷气发动机的燃料系统是靠燃料自身的润滑性能来润滑的。其中，8燃料组分的润滑性能按照非烃化合物多环芳烃单环芳烃环烷烃烷烃的顺序依次降低。3密度、热值与组成的关系3.1热值定义：1kg(1L)燃料完全燃烧时所放出的热量3.2热值与组成的关系（1）重量热值：随氢含量增大而增大，故有烷烃环烷烃芳烃体积热值：随密度的增大而增大，故有烷烃环烷烃芳烃（2）飞机的航程取决于体积热值，发动机推动力取决于重量热（3）规律：同族烃：沸点↗，重量热值↙，体积热值↗异构烷烃的重量热值与正构烷烃相近，而其体积热值比正构烷烃明显增大4喷气燃料的理想组分喷气燃料的理想组分低煤油型的带侧链的环烷烃和异构烷烃。5喷气燃料的分类及主要质量指标5.1分类由于喷气燃料是在高空使用因此，对其质量有严格要求，喷气燃料按照生产方法可分为直馏喷气燃料和二次加工喷气燃料，按馏分的宽窄、轻重又可分为宽馏分型、煤油型（1#和2#）及重煤油型(3#)。5.2主要质量指标喷气燃料的主要的质量指标为：体积发热量、闪点、冰点、密度、粘度、各类烃含量、电导率等。6喷气燃料限制芳香烃含量的原因如下9（1）对烃类而言，芳香烃氢碳比低，其质量热值也低。（2）燃料中芳烃含量越高，其燃烧完全度越差。（3）正构烷烃和环烷烃的燃烧极限较芳香烃的宽，特别是在低温下更明显。（4）在喷气发动机中最容易生成积碳的成分是芳香烃，芳香烃含量越多，燃料烟点越低、辉光值越小，生成的积碳越多。（5）在相同温度下，芳香烃特别是苯对水的溶解度最高。（6）芳烃结晶点高，低温性能越差。7喷气燃料与汽油、柴油的比较。汽油燃点低，可以用电活塞点燃，汽油发动机小巧轻便，所以小功率的汽车如小轿车、摩托车、轻便三轮车都采用的汽油发动机。汽油标号常见的有90＃、94＃、98＃等，它指的是相对燃烧稳定性，标号越大品质越好。柴油燃点较高，需要通过压缩的高温空气进行引燃，而高温高压酒决定了柴油机比较笨重，但是柴油机可以提供很大的功率，所以大功率机械基本都是柴油车如轮船、起重机、拖拉机、卡车、坦克等都采用柴油机。柴油标号常见的有0＃、-10＃，它指的是柴油结冰的冰点温度。煤油燃点介于前两者之间，可用电活塞点燃，且燃烧稳定。解放初期，我国大部分农村点的灯都是用煤油。而航空煤油需要特别提纯10然后再调制，燃烧稳定性非常高，在飞机发动机里燃烧后迅速喷射而出，可为飞机提供足够的动力。结语喷气燃料的发展呈现以下特征:(l)对喷气燃料的性能要求越来越高。(2)制约喷气燃料收率的质量指标越来越松。(3)喷气燃料的生产工艺越来越先进。(4)喷气燃料的原料来源越来越广。(5)添加剂从单一逐渐转向多功能型。在石油能源短缺的情况下,随着各国军事和经济发展的需要,喷气燃料的研究必将伴随着飞机和发动机研究的深入而进一步深。近几年喷气燃料的研究重点将集中于特种添加剂和多功能添加剂的开发以及如何进一步放宽喷气燃料规格。由于煤油型喷气燃料具有质量稳定、安全可靠、加工简易、成本低廉等优,未来它仍将作为现代航空运输动力源的主要能源,而且对它的需求量将一直呈上升趋势。参考文献[1]关绍春，喷气燃料发展概述[J].石化技术.2008:48-51.[2]徐春明，石油炼制工程.北京:石油工业出版社,2011.11