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RP-3航空煤油热物性分析

邴政(中国航油集团北方储运有限公司,天津300452)

摘要：针对航空煤油等吸热碳氢燃料的热物性分析困难方程。运用相似的方法也能得出熵、声速与比热等热力学函

度，本文采用优选替代燃料的方法，将我国自主研制生产的数。因的倒数与比热呈反比关系，而且与所选分析基本结

γγ

RP-3航空煤油作为研究对象，对其各项热物性特征进行分析构还有这较为密切的联系，所以由不同结构造成的比热比波动

与总结，以此在掌握RP-3航空煤油主要特征的基础上，验证分会使其计算出现一定误差。在常压条件下，350K对应的比热计

析方法的可行性与可推广性。算结果为1.5kJ/（kg·K），这一数值略小于常规值，间接说明了所

关键词：RP-3航空煤油；替代燃料；热物性分析[2]

选替代煤油自身存在一定改进空间。

对超燃冲压发动机而言，其运行时采用的吸热碳氢燃料一3煤油的输运特性

般是被作为一种冷却剂使用的，用于吸收机体中的热量，飞行将ECS理论作为依据，混合物与纯物质输运系数均能采用

马赫数是影响其状态与温度的主要因素。相比于液态燃料，在假想的单组份流体进行近似。例如，依据法则可对粘性系数进

持续加热的状态下，燃料存在不同的喷注过程、燃烧过程与热行定义，表达式为：

物性特性。碳氢燃料由于成分十分复杂所以热物理性质分析

存在很大的困难。以最常用的航空煤油为例，主要由数千种成

分构成，而且具体成分因厂家与年份的不同也有一定变化。因

此，必须找寻便于分析和研究的替代燃料。

1优选替代燃料

式（5）中，M表示流体分子量。当单流体模型对输运系数

在选择替代燃料时，应考虑需进行模拟分析的燃料性质与进行处理时，往往存在一定先天性缺陷，由于输运特征涵盖混

特点，通常分成化学与物理替代两类。其中，物理替代有着与合物部分特有的性质，所以模型很难对此类性质进行计算。Mx

真实燃料十分相近的物理特性，主要在物理过程模拟中使用；表示和混合物输运系数相对应的分子量，它需要借助特定法则

而化学替代则有与真实燃料相近的化学特性，主要在化学过程进行计算。针对参考流体，它的粘性系数能划分为三个主要部

模拟中使用。对于替代燃料的准确性与有效性验证可围绕具分，同时采取实验的方法确定：

体问题对应的具体过程来实施，通常是以若干关键参数分析模

拟来实现。比如，物理替代因只关注燃料的输运特性，所以仅id

式（6）中，是理想气体对应的粘性系数，一般只与温度

η

需对真实与替代燃料的物理参数进行匹配即可，包括临界参数

有关，不考虑密度；exc表示一阶密度修正，不考虑临界效应；

η

[1]

与挥发性等。

crit

η表示临界增益，通常只在靠近临界点时才显得较为重要，可

针对替代燃料方面的分析研究，国外已开展一定尝试。例

采用Ensk