低气压环境氧浓度对航空煤油闪点影响的研究

作     者：张云杰 

作者单位：沈阳航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王旭;范玉峰

授予年度：2019年

学科分类：08[工学] 082502[工学-航空宇航推进理论与工程] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 

主      题：闪点 低气压 氧浓度 火灾危险性等级 

摘      要：随着经济的快速发展,乘坐飞机出行,成为很多人出行的首选交通工具。然而近年来飞机火灾事故的发生,以及事故造成的伤亡影响重大,飞机高空飞行安全成为社会关注的焦点。飞机燃油箱系统作为飞机安全飞行的重要部分成为飞机火灾防控研究的对象。进行低压环境氧浓度对航空煤油闪点影响的研究,本文主要做了如下工作:首先,分析高空飞行燃油箱内氧浓度变化规律,基于经验公式建立燃油箱内氧溶解度以及氧逸出量计算模型,参考FAA规则以及相关文献确定飞机高空飞行时,燃油箱内氧浓度变化范围;其次,基于Clausius-Clapeyron关系式建立常压环境下可燃液体闪点计算模型,并在常压环境可燃液体闪点模型的基础上讨论低压环境下可燃液体闪点计算模型,从低压环境可燃液体闪点计算模型中推导出闪点与环境压力的关系;然后,通过试验低压舱营造低压环境,研究海拔高度0~11000m范围内,不同压力下航空煤油闪点变化规律。为保障试验条件与燃油箱工况一致,通过向试验低压舱内注入氧气来模拟不同氧浓度对航空煤油闪点影响实验;最后,通过实验测得的数据,分析不同环境压力不同氧浓度条件下航空煤油闪点变化规律,建立不同环境压力/不同氧浓度与航空煤油闪点的拟合公式。实验研究表明:环境压力与航空煤油闪点的拟合公式与低压环境下推导出的闪点模型一致性较好,即环境压力的对数与航空煤油闪点的倒数呈线性相关。拟合氧浓度与航空煤油闪点发现,航空煤油闪点与氧浓度指数呈负线性相关。即随着海拔高度增加、环境压力变小、氧浓度增大均会导致航空煤油闪点降低以及航空煤油火灾危险性等级不同程度越界式上升。