[发明专利]一种改进环烷烃碳氢燃料及其低压燃烧促进方法

说明书

本发明提供一种改进环烷烃碳氢燃料及其低压燃烧促进方法，具体的是：以甲基环己烷为基体燃料，添加二乙基硅烷对甲基环己烷低压下的点火温度和点火延迟时间进行调控。本发明方法所得的改性环烷烃碳氢燃料具有物理形态稳定，无分层，高热值，燃料常温环境下与空气接触具有良好的安定性等优点，通过对环烷烃碳氢燃料燃烧基元反应的定向调控实现对环烷烃碳氢燃料的低压燃烧特性的调节，操作简单，实用性强。该发明解决了碳氢燃料低压调控困难的问题，为环烷烃碳氢燃料的低压特性调控提供了解决方案，对于解决先进航空发动机低压恶劣工况条件的可靠点火提供了技术储备。

技术领域

本发明涉及航空发动机燃料燃烧领域的技术，尤其是涉及一种改进环烷烃碳氢燃料及其低压燃烧促进方法。

背景技术

在先进航空发动机研制的过程中，与地面环境相比，燃烧流场上的巨大差异让碳氢燃料在高空环境下的可靠再起动变得十分困难。飞机的高空再点火可靠性是航空发动机先进性的重要指标之一，但在飞机巡航高度处的低压环境下，航空煤油燃烧性能急剧恶化，甚至无法实现可靠点火。针对高空点火困难问题，前人已经从发动机结构角度提出了一些解决办法，例如设计不同驻涡结构以实现更好的燃料/空气混合效果，但都不可避免地带来一些推力性能损失的问题。

在我国，RP-3是使用最广泛的航空燃料，代表性的成分包括52％的直连烷烃和40％的环烷烃。对环烷烃，通过敏感性分析获得燃料在不同压力下对反应参数最敏感的十个反应，人们发现不同压力下敏感性系数最高的十个反应的反应类型和反应速率呈现出压力越高，脱氢反应越容易实现，反应速率越快的趋势，总体来说甲基环己烷在高压下具有更强的反应性。如何在低压环境下实现甲基环己烷等基体碳氢燃料的低压燃烧性能提升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，提供一种改进环烷烃碳氢燃料及其低压燃烧促进方法，解决了碳氢燃料低压调控困难的问题，为环烷烃碳氢燃料的低压特性调控提供了解决方案，对于解决先进航空发动机低压恶劣工况条件的可靠点火提供了技术储备。

本发明的发明目的通过以下技术方案来实现：

一种改进环烷烃碳氢燃料，包括基体碳氢燃料和活化添加剂。

作为进一步的技术方案，所述的基体碳氢燃料为甲基环己烷。

作为进一步的技术方案，所述的活化添加剂是二乙基硅烷。

以甲基环己烷为基体碳氢燃料，以二乙基硅烷为活低压改性加剂，将基体碳氢燃料和添加剂均匀混合，即能有效的降低环烷烃碳氢燃料点火温度和点火延迟时间并提升其低压燃烧稳定性。所述的改性环烷烃碳氢燃料为甲基环己烷和二乙基硅烷的混合燃料。

作为进一步的技术方案，所述的基体碳氢燃料的体积分数为80％-95％，所述的活化添加剂的体积分数为5-20％。

作为进一步的技术方案，所述的基体碳氢燃料的体积分数为80％，所述的活化添加剂的体积分数为20％。

作为进一步的技术方案，所述的基体碳氢燃料的体积分数为85％，所述的活化添加剂的体积分数为15％。

作为进一步的技术方案，所述的基体碳氢燃料的体积分数为90％，所述的活化添加剂的体积分数为10％。

作为进一步的技术方案，所述的基体碳氢燃料的体积分数为95％，所述的活化添加剂的体积分数为5％。

一种改进环烷烃碳氢燃料的低压燃烧促进方法，该方法包括：

(1)向通入氮气保护的燃料罐中加入基体碳氢燃料；

(2)向上述添加了基体碳氢燃料的燃料罐中加活化添加剂；

(3)通过磁力搅拌方式使燃料罐中的液体均匀混合。