[发明专利]一种改性正十六烷碳氢燃料以及调控方法

说明书

本发明提供一种改性正十六烷碳氢燃料以及调控方法，改性正十六烷碳氢燃料包括正十六烷和添加剂，所述的添加剂是三乙基硼、三乙胺或经络合反应生成的三乙基硼‑三乙胺络合物。本发明方法所得的改性碳氢燃料具有物理形态稳定，无分层，燃料常温环境下与空气接触具有良好的安定性等优点，通过对十六烷化学性质调控实现对改性液态碳氢燃料低温点火特性的高效调节，操作简单，实用性强。该发明解决了碳氢燃料低温点火调控困难的问题，可为解决先进航空发动机恶劣工况下点火问题提供解决方案。

技术领域

本发明涉及先进航空发动机燃料领域的技术，尤其是涉及一种改性正十六烷碳氢燃料以及调控方法。

背景技术

航空发动机为飞机提供动力，是飞机的心脏，是航空工业的重要支柱。代表了一个国家的科技水平、工业水平和综合国力，是当前我国航空装备研制的重点和难点，也是美、俄、英、法等大国关注的战略核心产品之一。但是飞机高空点火再起动高度严重影响着飞机飞行的性能。通常情况下，决定高空点火的再起动高度上限主要有两个。一是随着高度的增加，发动机推力不足将导致飞机的失速；二是在高空条件下，燃气轮机发动机燃烧室内工况恶劣，不利于燃料稳定燃烧。具体来说，在海拔高度为30000ft时，燃烧室入口对应的极端环境为-20℃。在这种极端的恶劣环境下，燃料的蒸发性能和反应活性大大降低，难以实现燃烧室内的点火和稳燃。总的来说，在低温低压的恶劣工况条件下，碳氢燃料的点火，稳定和燃烧效率都受到燃烧室内相对较低的空气温度和压力的不利影响。最小点火能和点火延迟时间急剧增加，燃料燃烧特性的恶化使得点火性能变差。大多数化学反应的速率随温度而变化，反应速率随温度降低呈指数下降。这些温度的依赖性导致燃料反应速率大大降低，限制了高空点火的可靠性并降低了火焰燃烧的稳定极限。如何可以有效地促进碳氢燃料低温燃烧是一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种改性正十六烷碳氢燃料以及调控方法，该发明解决了碳氢燃料低温点火调控困难的问题，可为解决先进航空发动机恶劣工况下点火问题提供解决方案。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种改性正十六烷碳氢燃料，包括正十六烷和添加剂。

作为进一步的技术方案，所述的添加剂是三乙基硼、三乙胺或经络合反应生成的三乙基硼-三乙胺络合物。正十六烷为基体碳氢燃料，络合反应获得的三乙基硼-三乙胺络合物为添加剂，将基体碳氢燃料和添加剂均匀混合，即能高效的降低碳氢燃料点火温度同时也降低其点火延迟时间。所述的改性环烷烃碳氢燃料为正十六烷和三乙基硼-三乙胺的混合燃料。

作为进一步的技术方案，正十六烷体积分数为97％-99％，添加剂的体积分数分别为1％-3％。

作为进一步的技术方案，正十六烷体积分数为97％，添加剂的体积分数分别为3％。

作为进一步的技术方案，正十六烷体积分数为98％，添加剂的体积分数分别为2％。

作为进一步的技术方案，正十六烷体积分数为99％，添加剂的体积分数分别为1％。

作为进一步的技术方案，所述的经络合反应的三乙基硼-三乙胺络合物中：三乙胺的体积百分含量为56％，三乙基硼的体积百分含量为44％。

一种改性正十六烷碳氢燃料的调控方法，该方法包括：

步骤一、向通入氮气保护的燃料罐中加入正十六烷，体积百分含量为97％-99％；

步骤二、向上述添加了正十六烷的燃料罐中加入三乙基硼，体积百分含量为1％-3％；

步骤三、通过磁力搅拌方式使燃料罐中的液体均匀混合。

一种改性正十六烷碳氢燃料的调控方法，该方法包括：

步骤一、向通入氮气保护的燃料罐中加入正十六烷，体积百分含量为97％-99％；