Nhiên liệu máy bay phản lực – Wikipedia tiếng Việt

Nhiên liệu máy bay phản lực (JetGas) là nhiên liệu trong ngành hàng không được sử dụng cho các máy bay phản lực hay các động cơ phản lực (tuốc bin).

Nhiên liệu trong ngành hàng không có phân biệt rõ ràng, nhưng được liệt kê theo hai nhóm chính : AvGas ( Xăng máy bay ) dễ bay hơi, dành cho máy bay có sử dụng động cơ đốt trong ; và JetGas khó bay hơi, có thành phần tương tự như như Dầu hỏa, dành cho những máy bay sử dụng động cơ phản lực. Vì sự nguy khốn trong việc đặt tên, dễ gây nhầm lẫn ( hầu hết trong thiên nhiên và môi trường những chuyến bay quốc tế đa ngôn ngữ ), một loạt những giải pháp phòng ngừa được đưa ra để phân biệt hai loại nguyên vật liệu này, trong đó có lưu lại màu rõ ràng trên mọi thùng chứa, và phân biệt kích thước loại vòi bơm. AvGas ( Xăng máy bay ) được phân phối từ những vòi màu đỏ, với đường kính Φ40mm ( 49 mm tại Mỹ ). Chỗ tiếp liệu của những máy bay sử dụng động cơ đốt trong có đường kính không được phép vượt quá 60 mm. Vòi phân phối JetGas có đường kính lớn hơn 60 mm .
Có nhiều chủng loại nguyên vật liệu phản lực dùng cho những loại máy bay phản lực, cho máy bay dân sự hay quân sự chiến lược. Tên gọi của nguyên vật liệu phản lực không giống nhau ở những nước khác nhau. Thông dụng nhất là TRO ( TR – Turboreactor ) hoặc JP8 ( JP – Jet Propelled ), JET A1. Nhiên liệu phản lực là một hợp phần gồm những hydrocarbon từ C11-C18 .

Nhiên liệu máy bay phản lực về mặt thương mại được phân loại như là JET A-1 (sử dụng chủ yếu), JET A (chỉ ở Mỹ) và JET B (sử dụng trong vùng có khí hậu lạnh). Tất cả các nhiên liệu này đều là nhiên liệu trên cơ sở dầu hỏa (kêrôsin) với một số các chất phụ gia bổ sung:

• Tetraetyl chì (TEL) để tăng điểm bắt lửa của nhiên liệu.
• Các chất chống oxy hóa để ngăn ngừa quá trình gum hóa.
• Các chất chống tĩnh điện
• Các chất ức chế ăn mòn.
• Các chất chống đóng băng.
• Các phụ gia sinh học (biôxít).

Trong quân sự chiến lược, sống sót một loạt những loại đặc biệt quan trọng của nguyên vật liệu máy bay phản lực .
Nhiên liệu phản lực phải bơm liên tục vào buồng đốt sau khi qua một mạng lưới hệ thống lọc, tại đó nó được trộn lẫn, hoá hơi trong không khí nóng, bị nén và cháy liên tục để tạo ra một hỗn hợp khí xả hoạt động khuynh hướng về phía sau động cơ làm quay tuốc bin và thoát ra thành dòng khí vận tốc cao, đẩy máy bay về phía trước. Cơ chế cháy của nguyên vật liệu phản lực không yên cầu nguyên vật liệu phải có những phẩm chất cao của xăng. Những phẩm chất quan trọng nhất của nguyên vật liệu phản lực có tương quan đến năng lực bay hơi, nhiệt cháy, lưu tính, độ bền hoá học, tính tương hợp .
Lưu tính của nguyên vật liệu phản lực có ý nghĩa quan trọng hơn ở xăng, vì máy bay thường bay ở độ cao khoảng chừng 10K m với nhiệt độ bình chứa trên cánh hoàn toàn có thể xuống tới dưới – 50 °C. Nhiên liệu phản lực phải giữ được lưu tính thiết yếu ở nhiệt độ thấp đó, đơn cử phải có nhiệt độ hoá đục rất thấp, có độ nhớt nhỏ ; muốn thế phải có tỷ khối không quá cao, chứa rất ít parafin nặng, gần như là không chứa nước, vì độ hoà tan của nước giảm nhanh khi hạ nhiệt độ. Cụ thể :
Ở nhiệt độ âm, nước hoà tan hoàn toàn có thể kết tinh. Những tinh thể nước đá hoàn toàn có thể làm tắc bộ lọc ở máy bay. Việc hạn chế lượng nước có trong nguyên vật liệu khó hơn việc làm tăng độ tan của nước, do làm giảm nhiệt độ kết tinh nước. Có thể tránh bớt sự kết tinh nước bằng cách dùng chất phụ gia chống nước kết tinh. Chúng thường là những chất lưỡng chức ête – alcol dùng ở hàm lượng nhỏ hơn 1500 ppm như tetrahydrfurfurol .
Mặc dù thao tác ở chính sách nghèo, nguyên vật liệu vẫn hoàn toàn có thể cháy không trọn vẹn, tạo muội than tích tụ trên cánh quạt tuôc bin, ở ống phun, làm cho động cơ hoạt động giải trí không không thay đổi, gây ồn, mài mòn, gây nóng động cơ vì sự lệch tâm và bởi những tia nhiệt. Sự sống sót muội than ở nhiệt độ cao gây ra độ phát sáng lớn, làm mất nhiệt bởi quy trình bức xạ đó. Như vậy, nguyên vật liệu phản lực phải có đặc thù cháy tạo ít muội than .

Để đánh giá khả năng cháy đó người ta dùng đại lượng điểm khói và trị số phát sáng. Điểm khói (smoke point) còn được gọi là chiều cao ngọn lửa không khói. Đó là chiều cao, tính bằng milimét, của ngọn lửa không khói đo được nhờ một đèn chuyên dụng có tên là đèn điểm khói (smoke point lamp) theo tiêu chuẩn ASTM D1322.

Nói chung hydrocarbon có tỷ số H / C lớn cho ngọn lửa không khói cao, nghĩa là ngọn lửa ít khói. Các aromatic cháy cho nhiều khói nhất, còn những parafin cho ít khói hơn cả. Nhiên liệu phản lực cần có điểm khói tối thiểu khoảng chừng 25 mm. Về phương diện này, nguyên vật liệu có càng ít aromatic, càng giàu parafin càng tốt .

Trị số phát sáng (luminometer number) là đại lượng đặc trưng cho độ phát sáng của ngọn lửa và được xác định bằng cách so sánh với ngọn lửa của hỗn hợp tetralin (1,2,3,4-tetrahydronaphtalen) và isooctan với quy ước trị số phát sáng của chúng lần lượt là 0 và 100. Trị số phát sáng cao cho biết nhiên liệu cháy cho ít khói. Trị số phát sáng của nhiên liệu phản lực nằm trong khoảng 40-70. TRO có trị số phát sáng là 45. Trị số phát sáng được đo trong vùng quang phổ xanh nhờ lọc sáng và tế bào quang điện. Đó là một đại lượng được dùng ngày càng ít.

Độ bền oxy hóa[sửa|sửa mã nguồn]

Độ bền oxy hóa nhiệt là một đặc thù cần quan tâm, vì nguyên vật liệu phản lực cần đi qua những chỗ có nhiệt độ khá cao trong máy bay, ví dụ được dùng làm chất làm lạnh so với dầu bôi trơn, làm chất lỏng truyền động thủy lực. Ở máy bay phản lực siêu thanh, nhiệt độ bình nguyên vật liệu nóng lên khi bay. Nhiệt độ bình nguyên vật liệu hoàn toàn có thể đạt 350 °C, khi máy bay có vận tốc Mach 3,5 .Ở nhiệt độ cao, khi xuất hiện oxy, một số ít hydrocarbon đặc biệt quan trọng là olefin, gôm, mercaptan bị oxy hóa, tạo ra những chất ít tan và dễ tách ra ở dạng kết tủa rắn hoặc ở dạng gôm có hại .Kỹ thuật nhìn nhận độ bền oxy hóa nhiệt thông dụng nhất là Jet Fuel Thermal Oxidation Tester ( JFTOT ), ví dụ theo ASTM D3241. Mẫu được dẫn vào một ống bằng nhôm nóng tới 260 °C dưới áp suất 34,5 Pa. Sau 150 phút, đo độ giảm áp khi cho mẫu đó qua một tấm lọc có những lỗ size 17 micron. Nhiên liệu JET A1 có độ giảm áp nhở hơn 33 mPa. Người ta cũng dùng chiêu thức đo lượng gôm và kết tủa tạo ra khi giữ mẫu nguyên vật liệu vào bom dưới áp suất oxy 7 bar ở 100 độ C trong một khoảng chừng thời hạn nhất định. Ở Nga người ta đo lượng nhựa ( gôm ) thực tiễn sau khi cho nguyên vật liệu bay hơi trong dòng không khí ; lượng nhựa trong thực tiễn phải không vượt quá 3 – 6 mg / 100 cm³ .Một số hợp chất dị nguyên tố có trong nguyên vật liệu có tính năng chống oxy hóa cho nguyên vật liệu phản lực ở nhiệt độ thấp. Tuy nhiên trên 100 °C chúng không còn là chất chống oxy hóa nhiệt. Có thể tăng độ bền oxy hóa nhiệt bằng cách dùng chất phụ gia chống oxy hóa. Một số ion sắt kẽm kim loại làm giảm độ bền oxy hóa nhiệt có lẽ rằng vì tính xúc tác của chúng .
Bình nguyên vật liệu máy bay phản lực không siêu thanh hoàn toàn có thể phong cách thiết kế với thể tích không quá hạn chế, nên nhiệt cháy khối lượng là đặc trưng được quan tâm, trong khi đó người ta phải chăm sóc nhiều hơn đến nhiệt cháy thể tích ở những máy bay phản lực siêu thanh, vì ở đây thể tích bình nguyên vật liệu phải càng nhỏ càng tốt. Nhiệt cháy thể tích càng lớn, máy bay có năng lực bay càng xa .

Khả năng bay hơi[sửa|sửa mã nguồn]

Khả năng bay hơi của nguyên vật liệu vẫn là một đặc thù quan trọng, nhưng không bị số lượng giới hạn một cách khắt khe, vì không khó đổi khác cấu trúc vật lý của động cơ cho tương thích với năng lực bay hơi của nguyên vật liệu. Chính cho nên vì thế mà vùng nhiệt độ sôi của nguyên vật liệu phản lực khá rộng, khoảng chừng 60-300 °C. Mỗi loại động cơ yên cầu một nguyên vật liệu có vùng nhiệt độ sôi hẹp hơn. Nhiệt độ T10 đặc trưng cho chính sách khởi động, T98 đặc trưng cho năng lực cháy trọn vẹn. Sự tăng năng lực bay hơi gây rủi ro tiềm ẩn tạo bóng khí, giảm nhiệt cháy thể tích, giảm tính bôi trơn, nhưng làm quy trình cháy thuận tiện hơn .

Các phân đoạn kerosen, LPG, phần nặng của phân đoạn xăng chưng cất trực tiếp từ một số dầu mỏ parafin, dầu mỏ naphtin có thể dùng làm nhiên liệu phản lực sau không nhiều chế hoá và pha trộn các phân đoạn hoặc một số chất phụ gia. Hai quá trình chế hoá chủ yếu là loại hợp chất lưu huỳnh, đặc biệt là ở dạng mercaptan bằng hydrotreating và loại parafin nặng có trong phân đoạn 200-300 độ C. Thường nhiên liệu phản lực được tạo ra từ phân đoạn 145-240 độ C ít nhiều mở rộng hay thu hẹp, ví dụ nhiên liệu tốt và dùng phổ biến ở Nga TC-1 là sản phẩm thu được sau khi hydrotreating phân đoạn 130-250 độ C của dầu mỏ parafin.

Khác với xăng, nguyên vật liệu phản lực dồi dào hơn nhiều so với nhu yếu. Ở châu Âu nguyên vật liệu phản lực chỉ chiếm khoảng chừng 6 % thị trường dầu mỏ. Sau đây là một số ít nhu yếu phẩm chất và những đại lượng kỹ thuật cần có của nguyên vật liệu phản lực :

Chú thích :

• ASTM: Phương pháp xác định chỉ tiêu tiêu chuẩn của Mỹ

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Source: https://vh2.com.vn
Category : Năng Lượng