活塞式航空发动机燃用生物航煤与RP-3燃料的适用性对比

作者：杨飞; 陈伟; 张晨; 罗刚^*; 徐俊明; 李芳琳

来源：生物质化学工程, 2019, 53(06): 15-21.

• 生物航煤
• 活塞发动机
• 台架试验
• 过量空气系数
• 结焦

以大豆油为原料,经催化裂解、精馏、芳构化和加氢过程制备生物航煤,并分析了其组成及理化性能;进一步采用活塞式航空发动机进行发动机台架试验,对比分析了生物航煤与RP-3燃料的燃用适用性。研究结果表明:生物航煤的基本组成为直链烷烃74.54%、环烷烃13.04%、芳香烃10.31%、醚类1.07%和非α-链烯烃1.04%;生物航煤的热值较高(44.4 MJ/kg),冰点低(-48℃),但黏度较高(2.11 mm2/s)。与RP-3燃料相比,生物航煤具有更低的启动温度;温升速度(相差4℃之内)、油耗(相差小于0.02 g/s)与RP-3燃料接近,当发动机转速超过4 200 r/min时,过量空气系数波动较大(0.8～1.2),燃烧状态恶化。台架试验后发动机拆解检查发现,燃用生物航煤后出现结焦积炭现象,这是由于该批次生物航煤黏度较大(>2 mm2/s),对雾化效率、燃烧充分程度等发动机工作性能产生影响。

• 单位
  南京航空航天大学; 工业和信息化部; 中国林业科学研究院林产化学工业研究所