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航空煤油需要有良好的燃烧性能,即它的热值要高,燃烧要稳定,不因工作条件变化而熄火,一旦高空熄火后容易再起动,燃烧要完全,产生积炭要少。航空煤油燃烧时,首要的是易于起动和燃烧稳定,其次是要求燃烧完全。航空煤油的起动性取决于燃料的自燃点、着火延滞期、燃烧极限、燃料的蒸发性能以及粘度等。燃烧的完全程度一方面受进气压力、进气温度和飞行高度等条件的影响,另一方面也受燃料的粘度、蒸发性和化学组成的影响。
燃料的粘度与其雾化的质量有直接的关系,雾化程度越好,越能加快可燃混合气的形成,有利于燃烧的稳定和安全。馏分较轻、蒸发性较好的航空煤油,能够快速与空气形成可燃混合气,相应燃烧完全度较高。各种烃类的燃烧完全度高低顺序如下:正构烷烃>异构烷烃>单环环烷烃>双环环烷烃>单环芳香烃>双环芳香烃。
航空煤油的安定性包括储存安定性和热安定性。航空煤油在储存过程中容易变化的指标有胶质、酸度和颜色等。航空煤油中含有少量的不安定组分,如烯烃、带不饱和侧链的芳香烃以及非烃等,导致胶质和酸度随储存时间的延长而增加。储存条件对航空煤油的质量变化有很大的影响,其中重要的是温度。当飞机飞行时,由于与空气摩擦生热,飞机的表面温度上升,邮箱内燃料的温度也上升,可达1000℃以上,因此就要求航空煤油具有良好的热安定性。
判断航空煤油和一般煤油不从成分上看,而是从一些指标如它的发热值、密度和低温性能,此外,还对它的馏程范围和粘度也有一定的要求。我国生产的航空煤油净热值每公斤不小于10250大卡,密度不低于0.775克/立方厘米。喷气式飞机的飞行高度在一万米以上,这时高空气温低达-55C~-60C,这就要求航空煤油在这样的低温下不能凝固。具体要求航空煤油的冰点指标不得-55C~-60C,以便确保飞机在高空能正常飞行。
航空煤油的馏程范围会影响发动机的启动性能和是否能完全燃烧,同时馏程情况与煤油本身的密度、低温性能有直接关系。航空煤油的粘度大小会影响发动机喷油嘴的工作情况和燃烧的质量。粘度太大,喷进发动机的油滴大,造成燃烧不完全,降低发动机的出力;粘度过小,使喷出的油雾角度大,射程近,会引起内部过热。由于对航空煤油要求严格,航空煤油多采用一次通过部分转化的工艺,在加工过程中采用共凝胶型催化剂,催化剂量装填多,分子筛含量少,芳烃饱和能力强,得到油品密度具有密度大、烟点高、热值高、芳烃低的特点。
航空煤油是从石油中提炼的,石油的成油机理有生物沉积变油和石化油两种学说,前者较广为接受,认为石油是古代海洋或湖泊中的生物经过漫长的演化形成,属于生物沉积变油。石油主要被用来作为燃油和汽油,也是许多化学工业产品,如溶液、化肥、杀虫剂和塑料等的原料。
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