碳氢燃料分子结构与超临界裂解反应特性关系的初步研究

发布时间：2020-12-17 04:01

　　利用碳氢燃料的裂解反应,能够移除飞行器的有害热。为了达到有效的冷却能力与足够的推动力,碳氢燃料必须具有高热沉和高密度的特性。本文将正癸烷、十氢萘以及挂式-四氢双环戊二烯（JP-10）进行复配得到具有适中密度和热沉的燃料。为了研究燃料的结构与组成对反应性质的影响,本文在超临界条件下对正癸烷、十氢萘、JP-10以及它们的混合物进行热裂解,重点研究了三种不同结构的碳氢燃料以及混合燃料对超临界热裂解反应特性的影响,构建了燃料结构与性质的定量关系。研究了正癸烷、十氢萘、JP-10、正癸烷/十氢萘混合物、正癸烷/JP-10混合物的超临界（4 MPa,823 K-953 K）热裂解规律,包括转化率、产物分布、热沉等。发现不同结构燃料的反应特性不同。对于混合物的热裂解,正癸烷会促进十氢萘和JP-10的转化,但是这种促进作用随着温度的升高而降低。与纯正癸烷的密度相比,正癸烷与十氢萘或者JP-10混合后密度增加。与纯环状物质相比,正癸烷与其混合提高了燃料的化学吸热能力。研究了正癸烷、十氢萘、JP-10、正癸烷/十氢萘混合物、正癸烷/JP-10混合物的超临界（4 MPa,933.15 K）结焦规律,研究了积... 

【文章来源】：天津大学天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 吸热碳氢燃料
        1.1.1 吸热碳氢燃料概述
        1.1.2 吸热碳氢燃料的发展
    1.2 碳氢燃料热裂解反应
        1.2.1 燃料的热裂解反应机理
        1.2.2 不同结构与组成碳氢燃料的热裂解反应研究进展
    1.3 碳氢燃料的结焦
        1.3.1 碳氢燃料结焦机理
        1.3.2 不同结构与组成碳氢燃料的结焦研究进展
    1.4 不同结构碳氢燃料的结构指数
        1.4.1 分子拓扑指数理论
        1.4.2 分子结构指数的研究进展
    1.5 课题的提出与主要内容
第二章 实验装置与方法
    2.1 实验原料
    2.2 实验装置
    2.3 实验步骤
    2.4 裂解产物分析
        2.4.1 气相产物
        2.4.2 液相产物
    2.5 积碳分析
    2.6 碳氢燃料热沉测量方法
第三章 碳氢燃料模型化合物的超临界热裂解及热沉
    3.1 引言
    3.2 反应原料
    3.3 碳氢燃料模型化合物的热裂解反应及混合效应
        3.3.1 转化率
        3.3.2 气相产物分布
        3.3.3 液相产物分布
        3.3.4 热沉值
    3.4 本章小结
第四章 碳氢燃料的超临界热裂解结焦过程
    4.1 结焦实验
    4.2 主要裂解产物
    4.3 碳氢燃料的积碳量分析
        4.3.1 单一组分碳氢燃料的积碳量
        4.3.2 混合碳氢燃料的积碳量
    4.4 碳氢燃料的结焦形貌
        4.4.1 单一组分碳氢燃料的结焦形貌
        4.4.2 混合燃料的积碳形貌
    4.5 本章小结
第五章 碳氢燃料的结构指数与性质的定量关系
    5.1 引言
    5.2 不同结构燃料的结构指数
        5.2.1 不同的结构指数
        5.2.2 燃料的性质与结构指数的关系
            5.2.2.1 密度与结构指数的关系
            5.2.2.2 Cp与结构指数的关系
            5.2.2.3 化学热沉与结构指数的关系
            5.2.2.4 结焦量与结构指数的关系
    5.3 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 建议与展望
参考文献
发表论文及参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]一组简单有效的分子拓扑指数与链烷烃理化性质的相关性研究[J]. 刘新华.  德州学院学报. 2013(04)
[2]美国军用喷气燃料发展综述[J]. 焦燕,冯利利,朱岳麟,熊常健.  火箭推进. 2008(01)
[3]吸热型碳氢燃料研究进展[J]. 符全军,燕珂,杜宗罡,李宁.  火箭推进. 2005(05)
[4]吸热型碳氢燃料的研究进展[J]. 贺芳,禹天福,李亚裕.  导弹与航天运载技术. 2005(01)
[5]环价连接性指数与饱和烃沸点的QSPR研究[J]. 沐来龙,冯长君.  化工学报. 2004(10)
[6]用于研究饱和链烃物结构/性质相关性的拓扑指数[J]. 杨德欣.  青海大学学报(自然科学版). 2004(05)
[7]烃类裂解结焦机理的研究[J]. 邓威,冯秀娟,时维振.  沈阳化工. 2000(01)
[8]分子拓扑指数的理论和应用[J]. 杨锋,罗明道,屈松生.  自然杂志. 1997(01)
[9]一种新的拓扑指数用于饱和链烃类化合物的结构/性质相关性研究[J]. 姚瑜元,许禄,袁秀顺.  化学学报. 1993(05)
[10]应用拓扑指数预测化学性质[J]. 王化云,江元生.  化学通报. 1992(11)



本文编号：2921372