替代燃料对航空发动机燃烧室性能影响的计算研究

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1、第42卷第1期2016年2月航空发动机AeroengineV01．42No．1Feb．2016替代燃料对航空发动机燃烧室性能影响的计算研究郭瑞卿1，唐正府m，尚守堂1一，吕付国1，李锋1(1北京航空航天大学能源与动力工程学院，北京100191；2．中航工业沈阳发动机设计研究所，沈阳110015)摘要：为探索用其他燃料替代航空煤油的可行性，从航空发动机燃烧性能的角度出发，研究了燃用其他燃料对燃烧室性能的影响。在不同燃烧工况下，利用流体计算软件FLUENT模拟计算得到航空煤油、轻柴油、工业酒精的燃烧性能。结果表明：从燃烧的

2、角度来看，轻柴油的燃烧性能与航空煤油的差别不大，可直接替代航空煤油或与航空煤油混合使用；工业酒精与航空煤油的燃烧性能差距很大，用作航空发动机燃料还需深入研究。关键词：替代燃料；航空煤油；轻柴油；工业酒精；燃烧性能；燃烧室：数值模拟；航空发动机中图分类号：V231．1文献标识码：Adoi：10．134778．cnki．aeroengine．2016．01．005SimulationonlnfluenceofAIternativeFueIonCombustorPerformanceforAeroengineGUOKui—q

3、in91，TANGZheng—fu‘一，SHANGShou—tan91,2LYUFu—gu01，LIFen91(1．SchoolofJetPropulsion，BeihangUniversity，Beijing100191，China；2．AVICShenyangEngineandDesignInstitute，Shenyang110015，China)Abstract：Inordertoexplorethefeasibilityofaviationalternativeruel，theinfluenceoftheal

4、ternativefuelont}lecombustionperformancewasinvestigated．FLUENTfluidcomputingsoftwarewasusedtosimulatedifferentalternativefuelsonthecombustionproperties．Forgasturbineeombustorunderdifferentconditionsintheburningofaviationkerosene，lightdieseloilorindustrialalcohol

5、weresimulated，thecombustionperformanceofdifferentfuelswasgiven．TheresultSHOWSthatthereisnodi艉fencebetweenaviationkeroseneandlightdieseloil，lightdieseloilcanbeuseddirectlyOFcombiningwithaviationkerosenebyenginecombustorfromtheviewofenginecombustionperformance．The

6、reisawidegulfbetweentheaviationkeroseneandtheindustrialfuelalcohol，itisneededanindepthstudyforthetechnologyonchangingfuelfromaviationkerosenetoindustrialalcoh01．Keywords：alternativefuel；aviationkerosene；lightdieseloil；industrialalcohol；combustionperformance；comb

7、ustor；simulation；aeroengineO引言近年来，全球航空煤油需求不断增长，国际油价不断上涨，各国都在积极探索用其他燃料替代航空煤油的可行性，其中包括开发航空合成燃料和生物燃料【1J。德国科学家早在20世纪20年代就已经对1种“费一托工艺”的人工合成燃料成功进行了试验；Denial等直接采用正十二烷代替美国JP7航空煤油进行裂解和热传导的研究；法国科学院Ragout针对法国TRO航空煤油的3组分替代模型和美国JP8航空煤油的6组分替代模型开展研究嗍；NASA的革命性空间推进器概念项目开展了航空煤油替代

8、燃料的深人研究，其目标是世界各大石油公司根据使用者的要求按配方生产低排放型燃料或高喷射型燃料嘲；2008年2月，l架F—WWDD号空中客车A380—841型客机以液化燃气为燃料，成功飞行3h，成为第1架用液化燃气为燃料飞行的民用飞机；波音公司正在与美国大陆航空公司一起研发生物燃料，并在新西兰的1架波音747—400喷气客机上进行了