飞机燃油箱氮气惰化系统性能研究

论文摘要

本文首先对飞机燃油箱的火灾风险进行分析,对油箱中可能出现的点火源和空气燃油混合物进行可燃性分析。对几种油箱防爆技术进行了比较分析。对两种采用最新的空气分离技术的机载制氮系统进行了介绍和比较。介绍了燃油冲刷和气相冲洗条件下的氧气浓度分析模型,以及巡航和下降过程氮气需求量模型。建立实验平台,对溶解在燃油中的氧气浓度和上部空间氧气浓度进行了测量。通过理论分析的氧气浓度预测值和实验值的对比,以验证燃油冲刷模型的准确性。并对常温、常压、燃油体积恒定三种条件下,使用富含氮气的气体分别对10%和50%上部空间的燃油进行冲刷,测量冲刷后气相空间的氧气浓度。在外界压力降低,燃油量恒定条件下,对10%和50%气相空间的燃油进行冲刷,测量氧气浓度。降压过程和燃油消耗条件下,使用富氮气体冲刷条件下氧气浓度。通过实验结果分析,评估使用含有5%氧气的富氮气体对燃油进行冲刷后的惰化效果,分析压力降低、油量消耗和气相空间体积对惰化效果的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 研究内容
• 第2章 飞机燃油箱火灾风险
• 2.1 飞机燃油系统
• 2.2 燃油蒸气可燃性分析
• 2.3 油箱可燃性分析
• 2.4 油箱的潜在点火源
• 第3章 氮气惰化系统
• 3.1 油箱防爆技术比较
• 3.2 两种机载制氮系统介绍和比较
• 3.2.1 机载制氮系统概况
• 3.2.2 惰化的作用
• 3.2.3 两种空气分离技术
• 3.3 惰化的标准
• 第4章 氮气惰化理论模型研究
• 4.1 惰化模型
• 4.2 燃油冲刷模型
• 4.3 油箱上部气相空间冲洗模型
• 4.4 惰化气体增压模型
• 4.4.1 巡航过程
• 4.4.2 下降增压
• 第5章 实验验证氮气系统的惰化效果
• 5.1 实验介绍
• 5.2 燃油中氧气的溶解性和冲刷喷嘴性能研究
• 5.2.1 实验过程
• 5.2.2 实验结果
• 5.3 燃油冲刷实验
• 5.3.1 测试装置
• 5.3.2 喷嘴测试过程
• 5.3.3 在240L油箱中使用氮气冲刷实验结果
• 5.4 燃油冲刷在压力和燃油量变化时的惰化性能
• 5.4.1 油箱的压力控制和气体混合
• 5.4.2 测试过程
• 5.4.3 燃油量和压力恒定条件下氧气浓度的测量
• 5.4.4 燃油量恒定压力降低条件下氧气浓度测量
• 5.4.5 燃油消耗和压力降低条件下氧气浓度测量
• 5.5 实验结果
• 5.5.1 压力恒定和燃油量不变条件下测试结果
• 5.5.2 燃油量恒定压力降低条件下的冲刷结果
• 5.5.3 燃油消耗压力降低条件下冲刷结果
• 5.6 结果分析
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文