论文部分内容阅读
吸热型碳氢燃料是一种性能优良的可兼作冷却剂的燃料,它是针对高超声速飞行器的热管理问题而提出的。燃料的安定性是衡量燃料性能的重要指标。本论文主要围绕吸热型碳氢燃料模型化合物的安定性问题展开研究,主要的研究工作和成果有:考察了双环己烷与支链环烷烃混配燃料的基础物性和热氧化安定性。测定了双环己烷与甲基环己烷、乙基环己烷、丁基环己烷组成的混配燃料的密度、黏度、折光率和冰点等基础物性,计算了二元体系的超额摩尔体积和黏度偏差。用差示扫描量热法测定了混配燃料的氧化起始温度(OT)和氧化诱导时间(OIT),结果表明,随着双环己烷含量的增加,混配燃料的热氧化安定性有所降低。用差示扫描量热法考察了两种有机钼添加剂(MoDTC-1、MoDTC-2)以及二苯胺类抗氧剂4,4’-二甲基二苯胺(DMDPA)对碳氢燃料模型化合物双环己烷热氧化安定性的影响。结果表明,MoDTC-2的抗氧化效果比MoDTC-1好。在相同添加浓度下,DMDPA的抗氧化效果优于MoDTC-2;这两种抗氧剂复合使用时,能明显提高双环己烷的热氧化安定性。尤其是两者添加浓度均为0.50%(质量分数)时,双环己烷的氧化起始温度(OT)提高了66。C,220。C条件下的氧化诱导时间(OIT)延长了31min。采用静态(恒容)裂解法(燃料模型化合物:双环己烷;实验温度:410-450。C;反应时间:2h)和动态(恒压)裂解法(燃料模型化合物:双环己烷、正十二烷;实验温度:550-650。C;反应压力:3.5MPa;流量:1mL/min)研究了两种有机钼添加剂(MoDTC-1、MoDTC-2)对碳氢燃料模型化合物热安定性的影响。静态热裂解实验结果表明,添加量为0.50%时,MoDTC-1和MoDTC-2均使双环己烷的裂解转化率和气体收率有所提高;添加量为0.10%时,两者对双环己烷的裂解基本无影响。动态热裂解实验结果表明,两种有机钼添加剂对正十二烷恒压裂解的影响均比较小,而对双环己烷恒压裂解有一定的抑制作用。