RP-3航空煤油点火特性研究

摘要

在预加热到135℃的激波管反射激波后5区,以点火过程中OH自由基在306.5 nm处特征发射光谱强度的急剧变化作为点火发生的标志,进行了RP-3航空煤油点火特性的实验研究.实验温度范围为800～1450K,当量比为0.5,1,1.5,压力为0.05,0.1,0.2 MPa,O2的摩尔浓度为空气含量20％.实验获得了低压条件下(0.05,0.1,0.2 MPa) RP-3航空煤油点火延时与点火温度、压力、当量比以及煤油和氧气浓度的依赖关系.将低压实验结果与高压(0.55,1.1,2.2 MPa)条件下煤油点火特性进行了对比.结果显示,当量比对煤油点火特性的影响存在一个临界温度.在临界温度以上的高温区,煤油点火延时随当量比增加而增长;在临界温度以下的低温区,煤油点火延时随当量比增加而缩短;这一临界温度随点火压力的降低而升高.采用3种煤油燃烧反应动力学机理对煤油点火过程进行了动力学数值模拟,并与实验结果进行了对比.结果显示,Honnet等提出的煤油反应机理在高压(2.2 MPa)下与实验结果吻合得很好,而在低压下有一些差异.对不同压力条件下的点火过程进行敏感度分析表明,三体反应H+O2+M=HO2+M在高压时对煤油点火起轻微抑制作用,而在低压时对煤油点火起促进作用.