高熱安定性吸熱型碳氫燃料合成的基礎(chǔ)研究.pdf

1、飛行器的熱管理是提高超音速推進系統(tǒng)研制和開發(fā)中的技術(shù)難題。吸熱型碳氫燃料是解決問題的基本途徑，它既是飛行必不可少的推進劑，也可利用自身物理熱沉和化學(xué)反應(yīng)吸收熱量，同時生成具有優(yōu)異點火性能的小分子化合物。高熱安定性吸熱型碳氫燃料是吸熱燃料在高超音速推進系統(tǒng)應(yīng)用中產(chǎn)生的新概念，它既具有吸熱燃料的技術(shù)優(yōu)勢，又具有優(yōu)異的熱安定性，從而有效降低焦炭沉積，保障飛行安全。因此，研制高熱安定性吸熱型碳氫燃料是高超音速推進系統(tǒng)研制中必需解決的關(guān)鍵技術(shù)之一

2、。 本工作首先利用GC/MS分析了80個吸熱燃料樣品的烴族化學(xué)組成，將其分為正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴、芳烴、十氫萘五大類，并測定了燃料的密度、苯胺點、熱值、冰點、閃點及沸程等主要理化性質(zhì)?？疾炝宋鼰崛剂系臒N族組成及沸程對各種主要性質(zhì)的影響。結(jié)合Cookson等的理論，建立了八個模型方程，通過多元線性回歸得到了模型參數(shù)。采用Cookson方程與新模型方程進行預(yù)測，結(jié)果表明新模型的相關(guān)系數(shù)明顯提高。 根據(jù)燃料組成和性質(zhì)關(guān)系

3、圖，結(jié)合高熱安定性吸熱型碳氫燃料的基本理化性質(zhì)要求，確定符合吸熱型碳氫燃料基本理化性質(zhì)(密度、閃點、冰點、熱值)的正構(gòu)烷烴、異構(gòu)烷烴、環(huán)烷烴、芳烴的組成區(qū)域。從確定區(qū)域選取燃料樣品JF-1、JF-2、JF-3、JF-4、JF-5和RP-3進行超臨界熱裂解反應(yīng)，比較研究燃料的組成與熱安定性的關(guān)系。JF-1、JF-2和JF-3的積炭量、產(chǎn)氣率和裂解液中焦炭前驅(qū)體的總量低于RP-3，熱安定性優(yōu)于RP-3，而JF-4、JF-5的積炭量、產(chǎn)氣率和