對航空渦輪發(fā)動機來說,汽油不安全,容易揮發(fā),太容易燃燒;柴油黏度太大,在燃?xì)廨啓C里不適合,因為是靠很細(xì)的噴嘴把燃料噴成云霧狀跟高壓高溫空氣充分混合,產(chǎn)生猛烈燃燒。噴氣燃料分很多種,一般分1、2、3、4號,其中3號是比較常用。3號噴氣燃料由直餾餾分、加氫裂化和加氫精制等組分及必要的添加劑調(diào)和而成的一種透明液體,主要由不同餾分的烴類化合物組成的。3號噴氣燃料密度適宜,熱值高,燃燒性能好,能迅速、穩(wěn)定、連續(xù)、完全燃燒,且燃燒區(qū)域小,積炭量少,不易結(jié)焦;低溫流動性好,能滿足寒冷低溫地區(qū)和高空飛行對油品流動性的要求;熱安定性和抗氧化安定性好,可以滿足超音速高空飛行的需要;潔凈度高,無機械雜質(zhì)及水分等有害物質(zhì),硫含量尤其是硫醇性硫含量低,對機件腐蝕小。
航空煤油的腐蝕性分為液相腐蝕和氣相腐蝕兩類。液相腐蝕是指航空煤油對儲運設(shè)備和發(fā)動機燃料系統(tǒng)產(chǎn)生的腐蝕;氣相腐蝕是指航空煤油在燃燒過程中對燃燒室內(nèi)的火焰筒有燒蝕現(xiàn)象,并且燃燒產(chǎn)物對渦輪機尾氣噴管等也有腐蝕。航空煤油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中除規(guī)定了酸度、水溶性酸或堿、硫含量、硫醇硫含量和銅片腐蝕等指標(biāo)外,還增加了銀片腐蝕試驗。
判斷航空煤油和一般煤油不從成分上看,而是從一些指標(biāo)如它的發(fā)熱值、密度和低溫性能,此外,還對它的餾程范圍和粘度也有一定的要求。我國生產(chǎn)的航空煤油凈熱值每公斤不小于10250大卡,密度不低于0.775克/立方厘米。噴氣式飛機的飛行高度在一萬米以上,這時高空氣溫低達(dá)-55C~-60C,這就要求航空煤油在這樣的低溫下不能凝固。具體要求航空煤油的冰點指標(biāo)不得-55C~-60C,以便確保飛機在高空能正常飛行。
航空煤油的餾程范圍會影響發(fā)動機的啟動性能和是否能完全燃燒,同時餾程情況與煤油本身的密度、低溫性能有直接關(guān)系。航空煤油的粘度大小會影響發(fā)動機噴油嘴的工作情況和燃燒的質(zhì)量。粘度太大,噴進(jìn)發(fā)動機的油滴大,造成燃燒不完全,降低發(fā)動機的出力;粘度過小,使噴出的油霧角度大,射程近,會引起內(nèi)部過熱。由于對航空煤油要求嚴(yán)格,航空煤油多采用一次通過部分轉(zhuǎn)化的工藝,在加工過程中采用共凝膠型催化劑,催化劑量裝填多,分子篩含量少,芳烴飽和能力強,得到油品密度具有密度大、煙點高、熱值高、芳烴低的特點。
航空煤油的潔凈性是其安全使用的重要指標(biāo),潔凈性不好的產(chǎn)品可能會導(dǎo)致油料傳輸與燃燒系統(tǒng)結(jié)焦、沉積、堵塞等問題。一般評價項目包括膠質(zhì)含量:可以評價油品的生膠傾向,由于少量高沸點物質(zhì)或易產(chǎn)生聚合反應(yīng)的物質(zhì)存在,會導(dǎo)致膠質(zhì)含量過高,長期使用可能會造成積炭等問題;水反應(yīng)(界面與分離指數(shù)):是評價油品與水能否達(dá)到快速有效分離的指標(biāo),油品中存在的少量雜質(zhì)與添加劑會增加油與水的相溶性,如果水不易與航空煤油進(jìn)行有效分離(水分離指數(shù)低),會造成油品中水含量高,產(chǎn)生燃燒不好或儲存過程細(xì)菌生長等問題。
采用渦扇發(fā)動機的噴氣式飛機使用的是航空煤油,這種航空煤油和我們以前點的那種煤油燈使用的煤油是兩回事。航空煤油與汽油相比閃點要高,燃燒要難一些,運輸存儲更加安全,燃燒性能也不同。航空煤油性質(zhì)比較接近柴油,可以用在柴油發(fā)動機里面,但是一些物理性質(zhì)更加合適用于航空使用,比如凝點,黏度等要求。
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