Das gründliche Verständnis der Verbrennungs eigenschaften von Luftfahrt kerosin und die Verbesserung seiner Leistung sind für Flugzeug triebwerke von entscheidender Bedeutung. Die Zusammensetzung von Luftfahrt kerosin ist jedoch äußerst komplex, was es schwierig macht, ein genaues Kraftstoff dynamik modell zu erstellen, das die Verbrennungs reaktionen aller seiner Komponenten simuliert. Als Reaktion auf diese Herausforderung verwenden Forscher Ersatz kraftstoffe-Kraftstoff mischungen mit bekannten Proportionen und Zusammensetzungen-, um die Verbrennungs eigenschaften realer Kraftstoffe nachzuahmen und mecha nis tische Modelle zu entwickeln. RP-3, das in China als Luftfahrt kerosin weit verbreitet ist, war Gegenstand von Simulations studien vieler Wissenschaftler.
Um die Verbrennungs eigenschaften von RP-3 zu untersuchen, verwendete das Combustion Dynamics Research Team der Sichuan University Ersatz komponenten, um seine Verbrennungs eigenschaften zu untersuchen und Parameter zu optimieren.
Bild 1-Schematische Darstellung des experimentellen Systems
Das Forscher team mischte Kraftstoff mit Luft und entzündete ihn mithilfe eines elektronischen Funkens in der Brennkammer. Sie verwendeten eine Revealer-Hoch geschwindigkeit kamera (X213) in Kombination mit einem Schlieren-Bildgebung system, um ein Hochgeschwindigkeits-Bildgebung system zu bilden, das die Flammen ausbreitung morphologie mit einer Geschwindigkeit von 20.000 fps synchron aufzeichnete. Durch die Steuerung von Variablen testeten sie Verbrennungs eigenschaften unter unterschied lichen Drücken und Temperaturen. Das Hochgeschwindigkeits-Bildgebung system konnte zu jedem Zeitpunkt eindeutig Bilder des Kraftstoffs in der Brennkammer aufzeichnen, und aus diesen Bildern wurde der Verbrennungs radius berechnet, um die Verbrennungs geschwindigkeit und andere Parameter zu bestimmen. Das Rendering ist wie folgt:
Bild 2-Hochgeschwindigkeits-Schlieren-Bilder von Flammen in der Brennkammer unter konstantem Druck (2 bar) und unterschied lichen Temperaturen.
Bild 3-Hochgeschwindigkeits-Schlieren-Bilder von Flammen in der Brennkammer bei konstanter Temperatur (443K) und unterschied lichen Drücken.
1) Ein neuer RP-3 Kerosin-Ersatz kraftstoff wurde zusammen mit einem detaillierten Zusammensetzung verhältnis entwickelt. Verbrennungs experimente verglichen die Verbrennungs eigenschaften wie Verbrennungs raten des Ersatz brennstoffs und RP-3 Kerosin unter verschiedenen Bedingungen.
2) Die Verbrennungs rate des RP-3 Ersatz kraftstoffs stieg mit steigender Anfangs temperatur oder Anfangs druck signifikant an. Die Brenn rate erreichte in der Nähe des stöchio metrischen Verhältnisses bei 1,1; Zusätzlich wurden experimentelle Daten und simulierte Brenn raten mit dem KSRM-Modell validiert.
3) Der Radius der Flammen ausbreitung in den Anfangs stadien stimmte nicht mit dem Druckanstieg überein. Diese Diskrepanz könnte mit dem Einfluss übermäßiger Zünden ergie und Flammen dicke auf die instabile Ausbreitung expandieren der Flammen zusammenhängen.
4) Mit zunehmendem Druck nahm die Markstein-Länge des RP-3 Kerosin signifikant ab. Es gab jedoch keinen signifikanten Unterschied in der Markstein-Länge von RP-3 Kerosin unter verschiedenen Temperatur bedingungen. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass die Markstein-Länge des Kerosin RP-3 Leistung seines Ersatzes entsprach. Der Unterschied in der Markstein-Länge zwischen RP-3 Kerosin und seinem Ersatz wurde jedoch auf der kraftstoff reichen Seite ausgeprägt.
Das Beobachtungs system, das aus einer Hoch geschwindigkeit kamera zusammen mit einem Schlieren-Bildgebung gerät besteht, wird häufig verwendet, um die Grenzschichten von Luftströmen, Verbrennung, Stoßwellen und thermischer Konvektion in Gasen zu beobachten. sowie Strömungs felder in Windkanälen oder Wasser tunneln. Dieses System unterstützt Forscher, indem es weniger greifbare experimentelle Phänomene mit Klarheit beobachtbarer und beschreibbarer macht und Forschern eine umfassende Lösung bietet. (Diese Informationen stammen vom Combustion Dynamics Research Team der Sichuan University.)
Link auf Papier: https://doi.org/10.1016/j.fuel. 2022.125844 4. Juli 2022 erhalten;
Ver öffentlicht im "Kraftstoff", Impact Factor 8.035.
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