混配吸熱型碳?xì)淙剂细邷亓呀夥磻?yīng)研究.pdf

1、吸熱型碳?xì)淙剂鲜轻槍?duì)高超聲速飛行器的熱管理問(wèn)題提出的一種性能優(yōu)良的可燃冷卻劑，能滿足飛行器動(dòng)力及熱管理的雙重需求。該燃料不僅可以利用自身熱容提供物理熱沉，還可以在高溫條件下發(fā)生裂解反應(yīng)從而提供附加化學(xué)熱沉。由于燃料本身組成十分復(fù)雜，直接研究其裂解反應(yīng)規(guī)律比較困難，因此，利用模型化合物混配后進(jìn)行熱裂解研究成為探索碳?xì)淙剂狭呀庑阅艿姆椒ㄖ?，便于了解燃料關(guān)鍵組分間的構(gòu)效關(guān)系，為燃料的研制提供必要的技術(shù)信息。基于吸熱型碳?xì)淙剂现饕M成為鏈烷烴

2、和環(huán)烷烴這一客觀事實(shí)，本文主要圍繞這兩種烴類(lèi)化合物混配所得燃料的高溫裂解性質(zhì)進(jìn)行探索。
　　 分別以JP-10為環(huán)烷烴樣品，正辛烷和異辛烷為鏈烷烴樣品，研究了不同溫度下三種模型化合物的裂解反應(yīng)規(guī)律，在此基礎(chǔ)上，考察了JP-10和正辛烷、JP-10和異辛烷按不同比例混配后的高溫裂解性能。結(jié)果顯示，在JP-10和正辛烷體系中，JP-10和正辛烷的裂解均受到不同程度的抑制，總裂解轉(zhuǎn)化率在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)低于計(jì)算值（純物質(zhì)轉(zhuǎn)化率的線性加和）。

3、而對(duì)于JP-10和異辛烷體系而言，異辛烷可以促進(jìn)JP-10的裂解而自身裂解卻被抑制，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，總轉(zhuǎn)化率的實(shí)驗(yàn)值明顯大于計(jì)算值?？紤]到燃料密度、裂解產(chǎn)物烯烴選擇性以及結(jié)焦等綜合因素，JP-10和正辛烷混合物中正辛烷的最佳比例大約為30％～50％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）之間，JP-10和異辛烷混配異辛烷的比例應(yīng)低于30％，以10％～30％之間為宜。
　　 研究了十氫萘純物質(zhì)以及十氫萘按不同比例分別與正辛烷、異辛烷混配后在不同溫度下的熱裂

4、解性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)混合物中正辛烷可以促進(jìn)十氫萘的裂解而本身裂解受到抑制，實(shí)驗(yàn)總轉(zhuǎn)化率低于計(jì)算值。異辛烷的加入明顯促進(jìn)了十氫萘的裂解，增加異辛烷的量，十氫萘轉(zhuǎn)化率明顯升高，總的轉(zhuǎn)化率明顯比計(jì)算值高。推測(cè)十氫萘和正辛烷混配時(shí)，正辛烷最佳比例在30％左右，十氫萘和異辛烷混配異辛烷的最佳比例大約在10％～30％之間。
　　 采用“油溶性”納米鎳催化劑在擬均相條件下對(duì)十氫萘進(jìn)行催化裂解研究，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)相同溫度下，納米Ni對(duì)十氫萘的裂解有明顯的催化

5、作用。在610℃時(shí)，催化裂解轉(zhuǎn)化率提高幅度最大，約為240％，雖然隨著溫度的升高催化作用降低，但在670℃時(shí)轉(zhuǎn)化率仍可提高110％；同時(shí)，催化裂解氣體產(chǎn)物中氫氣的含量也明顯升高，有利于提高燃料點(diǎn)火性能；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中還發(fā)現(xiàn)，催化裂解在提高轉(zhuǎn)化率的同時(shí)也會(huì)伴隨更多的絲狀焦出現(xiàn)，這與熱裂解產(chǎn)生的顆粒狀焦有明顯差異。
　　 實(shí)驗(yàn)同樣考察了醇類(lèi)化合物作為吸熱型碳?xì)淙剂咸砑咏M分的可行性，測(cè)定了JP-10和正丁醇、JP-10和正戊醇混配燃料在不