Исследование эффективности применения альтернативных авиатоплив в летательных аппаратах

• Автор: Яновская, Мария Леонидовна
• Шифр специальности: 05.07.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 194 с. : ил.

Содержание

Обозначения и сокращения

Введение
Глава 1. Обзор. Перспективы и опыт применения альтернативных топлив из газа в авиации

1.1 Топлива, получаемые из природного газа

1.2 Топлива, получаемые из нефтяного газа

1.3 Системный подход к решению задачи выбора топлива для ЛА

Выводы к Г лаве

Глава 2. Результаты исследований авиационных альтернативных жидких топлив, синтезированных из газового сырья

2.1 Разработка опытных образцов синтетического жидкого топлива

и экспериментальные исследования их свойств

2.2 Оценка эффективности применения синтетических жидких топлив
на транспортных самолетах
В ыводы кГлаве
Глава 3. Разработка и исследование топлива АСКТ для газотурбинных двигателей и оценка эффективности его применения в транспортных самолетах
3.1 Выбор и оптимизация состава АСКТ в системе «самолет-двигатель-топливо»
3.2 Определение физико-химических свойств образцов топлива АСКТ.
3.3 .Исследование противоизносных свойств топлива АСКТ
3.4 Исследование совместимости топлива АСКТ с конструкционными
и уплотнительными материалами
3.4.1 Совместимость с металлами
3.4.2 Совместимость с уплотнительными материалами

3.5 Исследование характеристик горения АСКТ в камере сгорания
3.6 Расчет зависимостей максимальных полезных нагрузок от дальности
полета транспортного самолета на АСКТ
Выводы к Г лаве
Глава 4 Потенциальный (располагаемый) хладоресурс топлива
АСКТ и его применение в высокоскоростных летательных
аппаратах
4.1 Экспериментальная установка и методы исследований
4.2 Газообразование при термическом разложении АСКТ
4.3 Тепловые эффекты реакций и хладоресурс АСКТ
4.4 Кинетика газообразования при термическом разложении АСКТ
4.5 Оценка эффективности применения АСКТ в высокоскоростных ЛА..
Выводы к Г лаве
Выводы
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложения

Обозначения и сокращения
ЛА летательный аппарат
СУ силовая установка
ГЛА гиперзвуковой летательный аппарат
АСКТ авиационное сконденсированное топливо
КС камера сгорания
СЖТ синтетическое жидкое топливо
спг сжиженный природный газ
г '-уд удельный расход топлива, [г/(с-Н)]
ш масса, [кг]
Т - температура, [К]
т время (контакта), [с]
ДНХИМ тепловой эффект реакции, [Дж/кг]
8р* фактор жесткости, [К-с0,06]
Р давление, [Па]
Ъ степень превращения топлива
К показатель противоизносных свойств, %

Рис. 1.6 Схема получения СЖТ из природного газа-разработка «ЮРД-Центра».
1.2. Топлива, получаемые из нефтяного газа.
Сжиженные углеводородные газы (пропан-бутановые фракции), получаемые из нефтяного газа и широко применяемые в автомобильном транспорте [3], также представляют интерес для использования в авиации. Комплексный анализ, выполненный в ЦИАМ, ЦАГИ и ВНИПИ-газпереработки в начале 80-х годов, показал, что оптимальным топливом, получаемым из нефтяного газа, является АСКТ - авиационное сконденсированное газовое топливо [17, 22]. Его можно получать из широкой фракции легких углеводородов, вырабатываемой в больших количествах из нефтяного и нефтезаводских газов на ГПЗ и НПЗ в разных районах страны, в т.ч. в Западной Сибири.
АСКТ - бесцветная, прозрачная жидкость - представляет собой смесь парафиновых углеводородов от пропана (С3) до гексана (с доминированием бутана) с небольшой примесью более тяжелых парафиновых углеводородов (вплоть до С!0) [23, 24]. В Технических Условиях на АСКТ (ТУ 39-1547-91) предусмотрено ограничение на содержание пропана - не более 7,2%, т.к. он в основном и определяет давление насыщенных паров в топливном баке при плюсовых температурах. Содержание других компонентов не регламентируется. Основным сырьем для получения АСКТ является