液化天然气与RP-3航空煤油燃烧特性对比试验

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1、殏檪檪檪檪檪檪殏檪文章编号：２０９５－１２４８（２０１７）０４－００１８－０９檪殏航檪空宇檪航檪工檪程檪檪殏液化天然气与ＲＰ－３航空煤油燃烧特性对比试验刘爱虢，朱悦，曾文，刘凯，陈保东（沈阳航空航天大学航空航天工程学部（院），沈阳１１０１３６）摘要：采用定容燃烧器和激波管分别对ＲＰ－３航空煤油、液化天然气（ＬＮＧ）的燃烧特性进行了试验研究，对相同条件下ＲＰ－３航空煤油和ＬＮＧ的着火延迟时间和层流火焰传播速度进行了比较，并深入研究了当量比、温度、压力等参数对ＬＮＧ着火延迟时间和层流火焰传播速度的影响

2、。试验结果表明，相同条件下ＬＮＧ的着火延迟时间近似为ＣＨ４的一半，但为ＲＰ－３航空煤油的２０倍，最大层流火焰传播速度比ＣＨ４高约５％，但仅为ＲＰ－３航空煤油的６３％。低压条件下ＬＮＧ／空气混合气的着火延迟时间对当量比不敏感，但随初始温度和压力的升高，着火延迟时间逐渐缩短；当量比影响ＬＮＧ火焰前锋面稳定性，在当量比为１.１时，层流火焰传播速度最大；初始压力的增加会降低ＬＮＧ／空气混合气的层流火焰传播速度，初始温度的增加会促进层流火焰传播速度。关键词：液化天然气；ＲＰ－３航空煤油；着火延迟时间；层流火

3、焰传播速度中图分类号：Ｖ２３１.２文献标志码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９５－１２４８．２０１７．０４．００２ＣｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｎｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｔｅｓｔｆｏｒＬＮＧａｎｄＲＰ-３ｋｅｒｏｓｅｎｅＬＩＵＡｉ-ｇｕｏ，ＺＨＵＹｕｅ，ＺＥＮＧＷｅｎ，ＬＩＵＫａｉ，ＣＨＥＮＢａｏ-ｄｏｎｇ（ＦａｃｕｌｔｙｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＳｈｅｎｙａｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０１３６，Ｃｈｉｎａ）Ａ

4、ｂｓｔｒａｃｔ：ＣｏｍｂｕｓｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆＲＰ-３ａｖｉａｔｉｏｎｋｅｒｏｓｅｎｅａｎｄｌｉｑｕｅｆｉｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ（ＬＮＧ）ｗｅｒｅｓｔｕｄ-ｉｅｄｕｓｉｎｇａｃｏｎｓｔａｎｔｖｏｌｕｍｅｂｕｒｎｅｒａｎｄａｓｈｏｃｋｔｕｂｅ．Ｉｇｎｉｔｉｏｎｄｅｌａｙｔｉｍｅ（ＩＤＴ）ａｎｄｌａｍｉｎａｒｆｌａｍｅｐｒｏｐａｇａ-ｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙ（ＬＦＰＶ）ｏｆＲＰ-３ａｖｉａｔｉｏｎｋｅｒｏｓｅｎｅａｎｄＬＮＧｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄｕｎｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｅｘ

5、ｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｃｏｎ-ｄｉｔｉｏｎｓ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｓｏｆｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｐｒｅｓｓｕｒｅｏｎＩＤＴａｎｄＬＦＰＶｏｆＬＮＧｗｅｒｅｆｕｒｔｈｅｒｓｔｕｄ-ｉｅｄ．ＴｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔＩＤＴｏｆＬＮＧｉｓａｐｐｒｏｘｉｍａｔｅｌｙｈａｌｆｏｆｔｈａｔｏｆＣＨ４ａｎｄ２０ｔｉｍｅｓｏｆｔｈａｔｏｆＲＰ-３，ｗｈｉｌｅｔｈｅｍａｘｉｍｕｍＬＦＰＶｉｓａｂｏｕｔ５％ｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈａｔｏｆＣＨ４ａｎｄｏｎ

6、ｌｙ６３％ｏｆｔｈａｔｏｆＲＰ-３ｕｎ-ｄｅｒｔｈｅｓａｍｅｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．ＩＤＴｏｆＬＮＧ／ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｉｓｎｏｔｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏａｔｌｏｗｐｒｅｓｓｕｒｅ．ＷｉｔｈｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｎｉｔｉａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｐｒｅｓｓｕｒｅＩＤＴｇｒａｄｕａｌｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｓ．Ｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏａｆｆｅｃｔｓｓｔａｂｉｌｉ-ｔｙｏｆｔｈｅｆｌａｍｅｆｒｏｎｔｓｕｒｆａｃｅｏｆＬＮＧ，ａｎｄｔｈｅｆｌａｍｅｐｒ

7、ｏｐａｇａｔｉｏｎｖｅｌｏｃｉｔｙｉｓｍａｘｉｍｕｍｗｈｅｎｔｈｅｅｑｕｉｖａｌｅｎｃｅｒａｔｉｏｉｓ１.１．ＴｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｎｉｔｉａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｗｉｌｌｒｅｄｕｃｅｔｈｅＬＦＰＶｏｆＬＮＧ／ａｉｒｍｉｘｔｕｒｅｗｈｉｌｅｔｈｅｉｎｃｒｅａｓｅｏｆｉｎｉｔｉａｌｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗｉｌｌｐｒｏｍｏｔｅｔｈｅＬＦＰＶ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｉｑｕｅｆｉｅｄｎａｔｕｒａｌｇａｓ（ＬＮＧ）；ＲＰ-３ｋｅｒｏｓｅｎｅ；ｉｇｎｉｔｉｏｎｄｅｌａｙｔｉｍｅ；ｌａｍｉｎａｒｆｌａｍｅｓｐｅ

8、ｅｄ煤油型喷气燃料从投入使用以来，一直作为航空涡轮发动机的最佳选择。我国对喷气燃料的收稿日期：２０１７－０６－２２基金项目：国家自然科学基金（项目编号：５１４７６１０６）；航空科学基金（项目编号：２０１５ＺＢ５４００３）．作者简介：刘爱虢（１９７９－），男，辽宁义县人，副教授，博士，主要研究方向：先进低排放燃烧技术，Ｅ-ｍａｉｌ：ａｇｌｉｕ＠ｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ。第４期刘爱虢，等：液化天然气与ＲＰ－３航空煤油燃烧特性对比试验１９消费正以每年１３％左右的速率快速增长，２０１０年ＬＮＧ