高能合成煤油GN-1性能研究

• 作者: 张星 姚传奇 蒋榕培 游岳 孙海云 方涛
• 来源期刊: 推进技术
• 关键词: 高能合成煤油 GN-1 液氧/煤油 理化性能 安全性能 流动传热
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 材料 推进剂 燃料|Material, Propellant and Fuel
• 页码范围: 1671-1680
• 页数: 10页
• 分类号: V511.1
• 语种: 中文
• DOI: 10.13675/j.cnki.tjjs.200628

摘要

为了获得高能合成煤油(GN-1煤油)物化性能随温度和压力的变化规律,掌握GN-1煤油与现役火箭煤油在应用特性方面的差异,采用理论计算和实验方法,对GN-1煤油在物化性能(密度、黏度、定压比热容、导热系数、表面张力)变化规律、安全特性(闪点、自燃温度、燃点、爆炸极限、毒性)、流动传热与结焦特性以及点火延迟特性进行了研究,并与火箭煤油进行了对比.通过实验研究得到了最高温度不超过200℃,最高压力不超过25MPa下GN-1煤油的密度、黏度、定压比热容、导热系数、表面张力实验数据,结合理论计算,获得了GN-1煤油在-40～350℃,0.1～60MPa内热物性变化规律,并与火箭煤油进行了对比.此外,研究结果还表明:GN-1煤油的闪点为40℃(低于火箭煤油闪点74℃),自燃温度为305℃(高于火箭煤油自燃温度225℃),燃点为47℃(低于火箭煤油燃点82℃),爆炸极限为0.44％～2.9％(40℃),GN-1煤油和火箭煤油急性经口毒性LD50>5000mg/kg.在入口压力10MPa,流速10m/s,内壁温480℃条件下,GN-1煤油的传热系数比火箭煤油提高14.4％.在采用GH3128高温合金管条件下,GN-1煤油出口油温220℃时试验段平均结焦速率是出口油温150℃时的4.43倍,GN-1煤油316L不锈钢管路中试验段平均结焦速率为GH3128高温合金管路中的22.3％.在970～1105K内,GN-1煤油的点火延迟时间为火箭煤油的55.6％～69.3％.