2022-06-15 14:25:50
国际顶级学术杂志Nature在2017年3月份刊载了一篇名为“Biofuel Blending Reduces Particle Emissions from Aircraft Engines at Cruise Conditions”的Letter文章，当航空发动机、巡航、碳烟排放、航空替代燃料这些关键词和Nature联系在一起的时候，着实让我们搞航发燃烧的人眼前一亮，为之一振。好文章是需要把玩的，经过一段时间的沉淀，让我们重新回味下这篇文章，梳理其中与我们自己直接相关的科研工作，寻找能够对现在和未来的航空发动机燃烧与排放研究有所启发的关注点。
图1. NASA HU-25 Falcon 采样飞机跟飞收集DC-8飞机的排放物[1]
航空器的高空污染排放
随着经济活动的增长，人类日益扩张的生产活动制造了越来越多的排放物，包括困扰我们多年的雾霾等问题，所引发的空气污染和大气环境变化已经危及到人类的健康生活和未来发展。虽然与工业和地面交通相比航空运输带来的污染并不是最主要的，但对机场附近当地环境和高空空气质量的影响却是至关重要的。民用飞机运量在未来20年内将按照近5%的年增长率发展[2]，来自航空的污染物排放比例也将逐年上涨，针对航空的排放标准也日益严格。
众所周知，国际民航组织（ICAO）现行的民用航空排放标准明确规定了对气态污染物氮氧化物（NOx）、一氧化碳（CO）、未燃碳氢物（UHC）、以及固态污染物碳烟（Soot）的排放限制要求。与本文直接相关的是固态污染物碳烟（Soot）的排放，同时氮氧化物（NOx）与大气中的氨发生反应生成大气中非有机的PM2.5二次颗粒物，如硝酸铵等，也将稍作讨论。
图2. ICAO NOx排放标准随年代的变化及发展目标[3]
随着燃烧基础研究的不断深入与燃烧室技术的长足进步，使得世界上少数几个航空发动机厂商生产的发动机能够满足日益严格的排放标准，把污染排放量控制到很低的水平，比如我们熟悉的航空发动机巨头GE、P&W以及RR。当然，中国也不甘落后，随着C919大飞机动力需求的提出，近年来国内也开始研发航空发动机低排放燃烧室。而我们北航团队也有幸参与其中，历时6年，针对国产大涵道比涡扇发动机自主研发的低排放燃烧室方案（TeLESS）在部件验证中达到了比ICAO CAEP/6标准低50%的水平，与国际上适航取证的先进航空发动机水准相当[4]，不过之后的验证机和整机考核将更加严酷。
图3.TeLESS燃烧室LTO NOx排放水平
然而值得我们注意的是，ICAO现行标准仅对当地局部环境影响最大的起飞降落循环（Landingand Take-Off，LTO）提出了明确的要求，而未对高空巡航排放进行限制。但是，飞行器绝大部分的运行时间是处在11km左右高空巡航状态，况且巡航状态发动机燃烧室依然工作在相对高温、高压、高油气比的利于NOx和Soot产生的工况状态，因此飞机几乎成为高空巡航空域里唯一直接的污染源。
图4. 起飞降落LTO循环示意图[5]
前期的研究表明，高空排放物不仅仅造成环境污染，同时也是高空尾迹云、气溶胶、甚至雾霾的成核关键来源，进而会对整个大气环境和气候变化产生关键影响。高空巡航排放的碳烟（Soot）以及直接或二次转化形成的颗粒物，与地面源排放的气溶胶颗粒物相比，可以更直接的作为云凝结核（CCN）和冰核（IN）与水蒸气发生作用，从而影响云中冰晶的数量和大小，进一步影响云的存在形态和寿命，尤其是以卷云为首的一些高层云。很多对云水成分分析的研究结果表明，云水中存在黑炭（BC）颗粒物，暗示了黑炭可能在云的形成过程中扮演重要的角色。而云的形态和寿命的改变会进一步影响降水过程和大气辐射平衡。此外，航空器所排放的污染物在平流层可进行至上而下的传输，进入对流层，从而加重对流层的污染。地球物理学和气象学的专家在一系列的项目资助下，已经开展了高空航空排放物对大气环境影响的理论研究[6, 7]。然而理论模型的预测准确度决定于粒度模型、微气象以及化学反应效应，遗憾的是现在极度缺乏高空大气中航空发动机真实的排放数据支撑[5]。要获得这些数据，必须解决高空排放物采样分析的技术问题。
图5. 颗粒物排放对天气系统的影响过程[8]
高空飞行试验平台
为了面对高空排放物采样分析这一挑战，由美国主导开展了替代燃料对高空巡航凝结云和排放影响作用的项目（Alternative-Fuel Effectson Contrails & Cruise EmiSSions，ACCESS），美国（美国航空航天局NASA和美国空军）、德国（德国宇航中心DLR）和加拿大（加拿大国家研究委员会NRC）组成联合研究团队（都是国家队呀！），发展了包含一架被测大型民航飞机，三架小型采样飞机，多套排放物测试系统的综合高空巡航排放测试平台。
该测试系统中的被测大型民航飞机为NASA的DC-8 型飞机，配发四台CFM-56-2C1型涡扇发动机。该飞机在2000年经过改装，用于NASA另一项替代燃料测试项目，“航空替代燃料试验（Alternative Aviation Fuel Experiment, AAFEX）”。该项目旨在通过地面测试对比传统航空燃料与航空替代燃料对现役主流航空发动机的性能影响，考察的性能包括：（1）发动机排气温度和压气机转速；（2）主发动机和辅助动力单元的气态/固态排放物及其特性；（3）可挥发气溶胶在排气尾流中的生成里程，同时也关注周围环境对可挥发气溶胶生成的影响。测试的气态污染物包括ICAO规定的CO2、 CO、 NOx和 THC，以及SO2、HONO、甲烷同位素、特定碳氢化合物、有害空气污染物以及含氧化合物等。固态污染物性质包括ICAO规定的冒烟数（SN），颗粒数量密度分布，粒度直径分布，总的颗粒物和非挥发性颗粒物的质量，碳黑的形态、组成和总质量，可挥发气溶胶的形态和质量，以及颗粒云的形成趋势。
图6. 航空替代燃料试验（AAFEX）地面试验系统鸟瞰图[9]
AAFEX项目在2010年对费托合成法（FT）获得的两种替代燃料，及其与军用航空燃料JP-8按照50/50比例混合的混合燃料进行了测试。结果显示，在地面试验中天然气转化的FT燃料（GTL）的气态污染物与JP-8相比仅降低10%，有害气体可降低5倍，而混合燃料的气态污染物与JP-8相比没有明显区别。但是FT燃料可以显著降低固态污染物的排放量，包括非挥发性颗粒物的排放指数、碳黑的排放指数、冒烟指数，而颗粒物直径也远小于JP-8的。同时发现，非挥发性颗粒物和碳黑的排放指数随燃料中芳香烃含量的增加、氢元素含量的减少，而线性增加。对于可挥发气溶胶的排放，FT燃料较JP-8小一个量级。另外，研究还表明周围环境的条件对可挥发气溶胶的生成量存在显著影响，这也对在地面测试气溶胶的模拟试验准确性提出了质疑。
图7. FT替代燃料显著降低发动机排放冒烟数[9]
值得一提的是，在该测试项目中，除了测试了现行ICAO要求的航空发动机排放物测试标准CAEP/6规定的冒烟指数（Smoke number, SN）之外，还测量了非挥发性颗粒物的排放指数、质量和直径分布等特性。这些颗粒物的详细特性是未来CAEP/10新标准所规定的颗粒质量浓度测试内容。这项新的关于颗粒物的航空排放标准又是一个人类对空气污染和环境保护强烈关注以及航空发动机排放控制技术显著提升的体现。以图7为例，现行标准规定的发动机碳烟测试方法是采用SAE的冒烟数测试方法，让经由采样系统获得的规定总量的燃气通过标准滤纸，燃气中的颗粒物沉积在滤纸表面，而后利用反射率计测量滤纸的反射率与完全洁净的滤纸反射率对比获得相对的冒烟数。
图8. 从冒烟指数到非挥发性颗粒物标准的转变[5]
从图8中可以看到，随着发动机设计水平的提高，颗粒物的排放总量和颗粒直径都达到了极低的量级，未来再考虑使用替代燃料的因素，滤纸上可能已经无法获得有效的颗粒物沉积量，也就无法采用现行的方法评估先进航空发动机的碳烟排放水平。因此国际民航组织ICAO提出在不远的将来采用更为精确的、详细的颗粒物测试标准，必须包含：
LTO规定的各个推力状态下的燃油流量
在LTO四个状态点下的非挥发性颗粒物的质量和数量的排放指数
最大的非挥发性颗粒物的质量排放指数
最大的非挥发性颗粒物的数量排放指数
最大的非挥发性颗粒物的质量浓度
而如此详细的颗粒物测量将面临巨大的挑战，例如没有一种直接的方法对测试设备进行标定（气态污染物可利用精确已知浓度的标准样气），非挥发性颗粒物本身的组成不确定，采样过程中颗粒物容易吸附在管路上而影响测试精度。而在高温、高速和强震动条件下的发动机出口处要获得可靠的颗粒物排放数据将更加困难（可以想象，高温、高压燃烧室出口就更更难了），因此多个国际团队开展了针对CAEP/10标准的颗粒物测试的具体方法的研究，包括美国的AAFEX，德国的PartEmis，欧洲EASA的SAMPLE，瑞士的APRIDE，以及美国空军的VARIAnT和AEDC项目。
对于立志于走中国制造，发展自主设计大型民用航空发动机，引领世界科技前沿，参与最新科技标准制定的当今中国而言，就必须积极参与这项标准方法的制定和实施过程。这也是我们在现阶段发展新的低排放燃烧室过程中，亟需解决的一项测试技术课题。关于详细的测试设备和方法，我们今后将另辟一篇文章专门介绍。
有AAFEX研究成果作为基础，NASA继续将替代燃料对排放的影响研究拓展到高空巡航真实环境中（ACCESS项目），鉴别燃料种类、不同发动机推力条件对颗粒物演变、组分变化的影响，研究碳烟浓度、性质以及燃料中硫含量对尾迹云生成和冰颗粒的微物理特性的影响，比较分析了地面试验与高空巡航状态下碳烟排放指数的关系，探究了碳烟与冰颗粒性质与环境条件的关系。
前面图1展示了NASA的采样飞机HU-25Falcon 在DC-8的尾迹中采样，距离保持在30-150m之内，以防止尾气与周围大气的混合。为了配合低速的采样飞机，DC-8采用了降低飞行马赫数，保证飞行包线上相同供油量的状态。另外，四发的DC-8可以分别控制内侧两个发动机和外侧两个发动机工作在不同状态，以及供给不同种类的燃料。这样可以在一次飞行中测试更多的发动机状态和燃料种类的数据，大大降低试验成本。
如图9所示，实际上测试过程中采用了三架分别来自于美国NASA、加拿大NRC和德国DLR的采样飞机。各架采样飞机上配备不同的采样探针和测试设备，如图10所示，其中NASA和DLR的采样飞机测试设备比较齐全，如表1所示，这样互补合作的测试方法也可以降低试验成本。空中测试在典型的民航飞机巡航高度——海拔34000英尺的条件下进行，每次飞行试验的时间在3个小时左右。在ACCESS初期工作中，联合团队进行了大量的测试性试验，证明了整个高空排放测试平台的可行性，继而开展正式的测试工作。
图9. 高空测试的被测飞机与采样飞机
图10. 部分采样探针。上：气态及气溶胶探针；下：云液滴探针
表1 各采样飞机的排放测试设备
高空巡航下航空替代燃料的碳烟排放
接下来要关注在ACCESS研究中的航空替代燃料，高空巡航试验采用了另一种已经被ASTM认证的替代燃料，加氢处理的酯和脂肪酸（hydrotreatedesters and fatty acids, HEFA)，它可以通过动、植物转化而来，这里采用亚麻荠（Camelina）作为原料。选择传统民用航空燃料Jet-A、低硫含量Jet-A以及低硫含量Jet-A与HEFA的50/50混合燃料进行对比研究。
航空生物燃料最大的优势就是可以降低碳排放。最近美国总统特朗普先生宣布美国退出《巴黎气候协定》的事件引起了轩然大波，而《巴黎气候协定》的核心任务之一就是降低全球的碳排放，在2035年实现碳排放的零增长。但是实现航空低碳排放的途径，除了努力降低发动机耗油率而减少燃油消耗以外，最根本的就是使用可再生生物燃料替代现有的化石燃料。
生物燃料在生产使用的全生命周期中要经历植物的光合作用吸收二氧化碳，因此理论上生物替代燃料可以实现航空燃料生产使用的零碳排放目标。当然，生物燃料的种植和养殖对土地和水资源的利用程度和影响，以及制备工艺中的能耗与碳排放问题，加上成本的因素，大范围的推广应用还需要假以时日。
针对航空替代燃料的验证和使用，为了最大限度的降低使用风险和成本，避免因使用替代燃料带来的对现有发动机设计结构、供油系统的修改，在替代燃料的设计认证过程中遵循“dropin”原则，即与现有的商用航空燃料的理化性质尽可能接近，对现有发动机和燃油系统实现“即插即用”。为此，针对航空替代燃料的转化方法、燃料性质、试验方法等设计了详细而严格的认证标准和流程。目前美国材料与试验协会（ASTM）标准ASTM-D7566详细规定了航空燃气轮机替代燃料的认证技术信息，截止到现在共有5种替代燃料的转化方法通过认证[10]：
（1）Fischer–Tropsch （FT），2009年；
（2）Hydroprocessed esters and fatty acids （HEFA），2011年；
（3）Synthesized iso-paraffinic （SIP）fuels，2014年；
（4）Synthetic paraffinic kerosene with aromatics （SPK/A），2015年；
（5）Alcohol-to-jet（ATJ），2016年。
我们团队曾经总结过航空替代燃料在燃烧室部件、发动机整机以及飞行测试中的燃烧性能和排放特性[11]，与传统航空燃料相比，替代燃料对于发动机性能、气态污染物的影响很小，符合“dropin”的基本要求。然而由于生产转化方法的原因，替代燃料一般都不含或仅含极少量的芳香烃，这个特性带来正反两方面的结果。
不利的方面，传统航空燃料都含有一定量的芳香烃，它是燃油系统中确保密封件发挥良好密封效果的关键成分，与密封橡胶的溶胀性有关，因此航空燃料标准中规定必须含有一定比例的芳香烃，比如体积含量不少于8%。试验研究表明不含芳香烃的纯替代燃料会造成燃油系统泄露的危险，所以替代燃料必须与传统燃料混合后使用，ASTM-D7566就规定了FT、HEFA和ATJ三种替代燃料只能在最大50%的比例下使用，这也是ACCESS试验中采用混合燃料与传统燃料对比的原因。
而有利的方面，燃料燃烧中碳烟的形成机理表明碳烟生成的前驱物主要是芳香烃（限于篇幅，关于碳烟生成机理的讨论今后也将另辟文章讨论，大家记得提醒小编！），如果燃料本身不含芳香烃，将大大减少碳烟的生成量，AAFEX的地面测试也证明了FT燃料可以大幅减少碳烟排放，如图7所示。因此几乎不含芳香烃的航空替代燃料在不同发动机、不同工况的测试中生成的碳烟明显比传统燃料少。同时，也大大减少了发动机燃烧室和燃油喷嘴的结焦积碳，以及火焰热辐射，这对于发动机本身的寿命也大有裨益。
ACCESS在高空巡航状态获得了与AAFEX地面测试相似的试验结果，首先替代燃料与传统燃料的混合燃料能够获得相同的发动机性能和气态污染物排放。但与传统燃料相比，混合燃料降低了50%-70%的细颗粒物、非挥发性细颗粒物的数量以及碳烟的质量指数，如图11所示。另外从颗粒物直径分布的对比中也发现，绝大部分颗粒物直径在10nm-100nm之间，属于细（Fine）颗粒，而混合燃料不但减少了颗粒物的数量，还降低了颗粒物的平均直径，见图12。
图11.不同燃料的排放颗粒物排放指数比较[1]
图12.不同燃料的排放颗粒物粒径分布比较[1]
但是航空替代燃料的碳烟数量排放指数依然维持在碳烟较多的1014kg-1的量级，在排放颗粒物对尾迹云的影响理论模型中，如图13所示，这个量级的碳烟数量与尾迹中冰颗粒存在线性关系，同时环境以及极细（Ultrafine）颗粒物对尾迹云的形成几乎无影响。ACCESS研究团队尝试解释这一现象，他们认为是由于替代燃料有更高的氢含量可以生成更多的水，从而多贡献了约8%的冰颗粒质量。当然这一猜测还有待未来试验和模型的进一步验证。更深入的研究已经不仅仅是燃烧学专家的工作，而是气象学、地球物理学研究者共同合作才能解决的问题。
图13.尾迹中的碳烟数量排放指数与冰颗粒的关系[7]
航空替代燃料的碳烟生成特性
对于燃烧学者而言，特别是关注碳烟生成的学者们，可能会继续思考航空替代燃料组分和特性对碳烟生成的影响规律和机理。但是由于替代燃料的来源广泛，转化方法多样，即使仅仅含有脂肪烃，其成分组成也存在很大差异，例如FT、ATJ基本只含有支链烷烃，而HEFA燃料含有支链烷烃、直链烷烃和环烷烃，同时替代燃料所含组分的碳数分布也存在很大区别，如图14所示。
图14.替代燃料组分及碳数分布的差异[12]
那么，问题就来了，对于研究航空燃料组成及特性对碳烟生成影响的学者，想知道在不同的燃料之间碳烟的生成是否存在差别。答案当然是肯定的。先谈一谈航空燃料碳烟生成特性的测试方法。航空燃料标准已经规定了描述燃料冒烟属性的参数就是烟点（Smoke point），可以通过烟点仪测量，基本原理就是在灯芯火焰中调节灯芯，当观察到有黑烟从火焰上部释放出来时，记录下火焰的高度，定义为烟点。容易生成碳烟的燃料可以在更短的火焰长度下释放黑烟，所以烟点越小，说明燃料越容易产生碳烟。表2对比了传统燃料Jet-A和三种替代燃料的烟点，可以看出即使是不易生成碳烟的替代燃料之间也存在很大差异。
表2 不同燃料的烟点对比
这是简便易行的标准化测量方法，但是它也存在显著的局限性。首先，烟点仪的测量范围是比较窄的，对于容易冒烟的芳香烃而言，火焰的长度很短，相互之间的差别很小，靠肉眼（就是这么任性！）读取火焰高度带来的误差很大，而对于不易生成碳烟的替代燃料而言，一般烟点都比较大，甚至超过了烟点仪火焰高度的测量上限；其次，不同的燃烧环境决定了碳烟的生成过程和生成量的大小，而烟点仪的火焰是典型的扩散火焰，并且是在碳烟生成的初始阶段，显然与实际燃烧过程存在巨大差异。
而基于烟点的阈值冒烟指数（Thresholdsooting index, TSI），则考虑了燃料扩散性质对烟点的影响，已经作为航空燃料及替代燃料构建CFD数值模拟研究用的代用组分的主要目标性质之一，但是最近研究又发现烟点测试的不同燃料的冒烟趋势在更复杂的火焰中存在偏差[13]。
因此，有研究者提出在气态燃料（甲烷、乙烯）的特定状态的基准同轴非预混火焰（Coflow non-premixedflame）中添加少量（ppm量级）的传统航空燃料、航空替代燃料及其代用组分（混合或者单一组分），再采用光学测试方法定量测量沿火焰中心流线的最大碳烟体积分数，以此表征该燃料冒烟特性，经过归一化处理获得相对的冒烟指数，称为生成冒烟指数（Yield sooting index, YSI）[13-15]。YSI对容易生成碳烟的芳香烃及大分子碳氢燃料可以获得更好的分辨率，另外对于单组分燃料还表现出与TSI存在良好的对应关系。
虽然同轴火焰易于实现，测量方便，但依然存在不足，例如火焰可控参数少，低流速与发动机实际燃烧状态相差较远，不易进行化学动力学模拟等。此时，对冲火焰（Counter flow）闪亮登场，它恰恰可以控制火焰拉伸率，以近似模拟湍流对燃烧的影响，准一维火焰可以通过化学动力学模型直接模拟，所以有不少对传统航空燃料、航空替代燃料及其代用组分的研究都在对冲火焰上进行[16-18]，这其中也包括我们北航团队参与的传统航空燃料及航空替代燃料在对冲非预混火焰中的碳烟生成特性研究[19]，发现替代燃料之间依然表现出明显的碳烟生成差异。
那么，下一个问题又来了，是什么从根本上决定了复杂燃料在燃烧时生成碳烟的多少，有没有可能找到一种燃料组分或特性来直接归纳碳烟生成特性，从而为未来替代燃料的选择、代用组分的构建提供可靠的目标性质？
针对这个问题，研究者们做了很多尝试，有人做了总结归纳[20]，从与碳烟生成直接相关的芳香烃含量、碳氢比、氢含量，再到更详细的芳香烃、直链烷烃、支链烷烃、环烷烃含量的组合关系，再到单/双碳键的相对数量，都做了详细分析和对比，但在特定的火焰和工况条件下获得的碳烟生成量关系很难使用到其他火焰和工况条件。也有直接以TSI或者烟点作为燃料特性来预测碳烟生成特性的，例如文献[16]中以TSI作为Jet-A代用组分构建的目标性质，获得了与Jet-A相同TSI的代用组分，但是在同轴非预混火焰中[13]和预混火焰[21]中的测试结果都表明代用组分比Jet-A的碳烟生成量小25%甚至3-5倍。
最新的研究则假设从燃料分子中不同位置的碳原子对碳烟生成的贡献不同，以此为出发点，利用碳原子和氢原子核磁共振，对燃料中的碳原子进行更为详细的分类并赋予碳烟生成的权重，建立各种碳原子数量、权重与碳烟生成的关系，以此来预测碳烟的生成[13]。由这种方法构建的多种代用组分的理论碳烟生成量与实验测量值能够很好的吻合。
当然这些方法仍然有待于在更多的燃料和火焰环境中去验证。
结束语
最后，我们再一次回顾这篇文章中看似熟悉，实际富含深意的问题。以关系到地球和人类命运的大气环境、气候变化、可再生能源作为出发点，组成国际研究团队建立高空巡航飞行测试平台，攻克高空排放物采样系统的重大工程难题，为验证航空替代燃料和高空污染排放对大气环境影响的理论模型提供了最接近实际状态的第一手数据，对高空大气云层、雾霾机理研究具有重大意义，进而成就了这篇足以刊登在Nature上的研究成果。
然而，要实现其中任意一项内容，都需要整合多个学科的研究力量。首先我们要做好自己专业内的工作，再寻找为世界航空、能源与环境科学作贡献的机会，将自己的“小科学”放到“大平台”上，进而参与到足以改变世界和人类发展进程的科研活动中。值得庆幸的是，我们已经在自己手头上的工作中取得了不小的进步，但是仍需要在低排放燃烧、碳烟生成、替代燃料燃烧及认证、排放测试方法和标准等领域继续深耕。深知自己在科学探索的道路上才刚刚起步，前路漫漫，希望与大家一起上下求索，至臻至善。
（文中部分图片来自网络）
参考文献
[1] R.H. Moore, K.L. Thornhill, B.Weinzierl, D. Sauer, E. D’Ascoli, J. Kim, et al., Biofuel blending reducesparticle emissions from aircraft engines at cruise conditions, Nature, 543 (2017) 411-415.
[2] Long term outlook. CurrentMarket Outlook, 2015–2034. Boeing, Seattle, WA, USA, 2015.
[3] D.R. Reddy, C.-M. Lee, An Overview of Low-Emission Combustion Research at NASA Glenn(2016), ASME GT2016-56100.
[4] L. Li, Y. Lin, Z. Fu, C. Zhang, Emission characteristics of a model combustor for aero gas turbine application, Experimental Thermal & Fluid Science, 72 (2016) 235-248.
[5] ICAO Environmental Report,Global Emissions: Sustainable Alternative Fuels. International Civil Aviation Organization, Montreal, QC, Canada, 2016.
[6] B. Kärcher, U. Burkhardt, A.Bier, L. Bock, I.J. Ford, The microphysical pathway to contrail formation, Journal of Geophysical Research Atmospheres, 120 (2015) 7893-7927.
[7] B. Kärcher, The importance of contrail ice formation for mitigating the climate impact of aviation, Journal of Geophysical Research Atmospheres, 121 (2016) 3497-3505.
[8] T.C. Bond, S.J. Doherty, D.W.Fahey, P.M. Forster, T. Berntsen, B.J. DeAngelo, et al., Bounding the role of black carbon in the climate system: A scientific assessment, J. Geophys. Res.Atmos. 118 (2013) 5380-5552.
[9] NASA, Alternative Aviation FuelExperiment (AAFEX). NASA/TM–2011-217059, 2011.
[10] Standard Specification forAviation Turbine Fuel Containing Synthesized Hydrocarbons. ASTM; 2009.
[11] C. Zhang, X. Hui, Y. Lin, C.J.Sung, Recent development in studies of alternative jet fuel combustion:Progress, challenges, and opportunities, Renew Sustain Energy Rev, 54 (2016) 120-138.
[12] X. Hui, K. Kumar, C.J. Sung,T. Edwards, D. Gardner, Experimental studies on the combustion characteristicsof alternative jet fuels, Fuel 98 (2012) 176-182.
[13] D.D. Das, C.S. McEnally, T.A.Kwan, J.B. Zimmerman, W.J. Cannella, C.J. Mueller, et al., Sooting tendenciesof diesel fuels, jet fuels, and their surrogates in diffusion flames, Fuel 197 (2017) 445-458.
[14] C.S. McEnally, L.D. Pfefferle,Sooting tendencies of nonvolatile aromatic hydrocarbons, Proc. Combust. Inst. 32 (2009) 673-679.
[15] C.S. McEnally, L.D. Pfefferle,Improved sooting tendency measurements for aromatic hydrocarbons and theirimplications for naphthalene formation pathways, Combust. Flame 148 (2007) 210-222.
[16] S. Dooley, S.H. Won, J. Heyne,T.I. Farouk, Y. Ju, F.L. Dryer, et al., The experimental evaluation of amethodology for surrogate fuel formulation to emulate gas phase combustionkinetic phenomena, Combust. Flame 159 (2012) 1444-1466.
[17] S. Jahangirian, C.S. McEnally,A. Gomez, Experimental study of ethylene counterflow diffusion flames perturbedby trace amounts of jet fuel and jet fuel surrogates under incipiently sootingconditions, Combust. Flame 156 (2009) 1799-1809.
[18] Q. Feng, A. Jalali, A.M.Fincham, Y.L. Wang, T.T. Tsotsis, F.N. Egolfopoulos, Soot formation in flamesof model biodiesel fuels, Combust. Flame 159 (2012) 1876-1893.
[19] X. Xue, X. Hui, P. Singh, S.Chih-Jen, Effect of distillate fraction of real jet fuel on sooting propensity– Part 2: Soot formation in non-premixed counterflow flames of conventional andalternative jet fuels, 10th US National meeting of Combustion(2017),
[20] Y. Yang, A.L. Boehman, R.J.Santoro, A study of jet fuel sooting tendency using the threshold sooting index(TSI) model, Combust. Flame 149 (2007) 191-205.
[21] C. Saggese, A.V. Singh, J.Camacho, H. Wang, Effect of distillate fraction of real jet fuel on sootingpropensity – Part 1: Nascent soot formation in premixed stretch-stabilizedflames, 10th US National meeting of Combustion (2017),
相关推荐
友情链接
Copyright © 2023 All Rights Reserved 版权所有 北京物流信息联盟