Теплофизические свойства некоторых авиационных топлив в жидком и газообразном состоянии Варгафтик Н.Б. (1013730), страница 2
Текст из файла (страница 2)
фракционный состав; а) !0% перегоняется при температуре в 'С, не выше 6) 50% перегоняется при температуре в 'С, не выше в) 90% перегоняется при температуре в 'С, не выше Теплота сгорания низшая в икал/кг Содержание фактических смол в воздушной струе при 204' С в мг на 100 мл топлива Солержание серы в %, не более Вязкость нинематическая при — 40' С в ест Содержание ароматических углеводородов в % Температура застывания в оС, не выше 0,814 0,792 368 О, 764 315 0,764 134 — 160 174 66 84 — 102 142 — 147 209 †2 73 192 173 156 240 225 224 10 270 1,2 1О 400 1,7 1О 390 1,7 10 300 1,4 0,085 2,91 11,8 0,074 †,12 2,51 0,35 3,36 0,079 2,29 25 1Π— 12 14,3 — 60 — 60 — 60 — 60 но возрастает с увеличением молекулярного веса и разветвленностью цепей, Вязкость изопарафинов, имеющих температуру кипения +24(Р С и выше, настолько велика, что при отрицательных температурах они не поддаются прокачиванию в системе топливопитання (вязкость в 10 — !5 сст при +20'С повышается до !000 — 1500 сст при — 40' С) .
Непредельные углеводороды парафннового ряда (табл. 8) по теплотворности почти не отличаются от предельных. Плотность их несколько выше, чем у предельных, Но непредельные углеводороды наименее стабильны к окислению. В результате их окисления, протекающего в жидкой фазе под действием кислорода, диффундирующего из воздуха, в топливе появляется смолистый осадок. При нагревании окисление идет глубже и осложняется процессами уплотнения окислов и выпадения твердых частиц, засоряющих топливную систему, Из всех углеводородов с одной н той же температурой кипения наибольшей плотностью, но самой низкой теплотворной способностью обладают ароматические (табл. 9).
Их плотность в диапазоне ~~мператур кипения 200' С вЂ ; 300 †3' С меняется от 0,85 до 1 20 гlсма при теплотворной способности от 9800 до 8400 ккал/кг. Теплотворная способность весовая низшая икал) кг Температура замерзания 'С Вязкость при 20' С сот Температура кипения ОС Плотность то 94 Наименование углеводородов Формула 0,7487 0,7562 0,7626 0,7683 0,7751 С1гнтб С~аНтз С 4Н с н СНН94 — 9,6' — 6 +5,5 9,8 16,9 216 235 254 271 287 1,99 2,47 3,04 3,73 4,53 1О 520 10 510 10 500 10 490 10 490 и-доделал н-тридекан н тетрадекан н-пентадекан и-гексадекан (петан) с н с,н 302,7 317,5 0,7779 0,7823 (тв.) 0,7768 (жид.) 0,7774 при 32'С 0,774 при 36' С 21,72 28,1 1О 460 1О 440 и-гептадекан и-октадекан 1,4 при 1ООО С с!9~ 140 СзоН49 331,5 32 к-нонадекан 345 к-зйкозан 36 Таблица б Физико-химические свойства малоравветвленных нвопарафнновых углеводородов Теплотворная способность весовая низшая икал(кг Темпе- Температура замерзания ОС Плот- ность Вязкость при 20' С Наименование углеводородов ратура кипения 'С Формула ест С~зное С1знгз с, н С44нзо С!знзт З,З- диет илоктан 4-пропнлдекан З,З-днэтилнонан 4,5-дипропилоктан 6-метил-7-зтилдодекан 6,8-диметилтридекан 7,8-диметилтетрадекан 2,7-анкетна-3,6-дннзопропнл-октан 7-бутнлтридекан 3,1,2-днзтилтетраде- кан 205 215 222 220 243 10 500 10 490 10 490 10 470 10 470 0,7710 0,7705 0,7758 0,7770 0,7783 — 65 — 80 0,7728 0,7880 1О 470 1О 470 243 269 С19Нзг с н — 70 1О 470 244 0,7968 4,65 С19Н34 286 0,7779 300 0,7924 10 460 10 460 — 70 Сыны С1знзз 5,90 10 Таблица 5 Физико-химические свойства нормальных парафиновых углеводородов Таблица 7 Физико-химические свойства сильноразветвлеиных изопарзфнновых углеводородов Теплотворная способность весовая низшая икал/кг Темпера- тура кипения 'С Плотность Наименование углеводородов Формула Р4 205 206 206 2, 2, 3, 4, 5, 5-гексаметилгексан 2, 4, 4-триметилдекан 2, 2, 3, 4, 4-пентаметил-3-изопропилпентан Тетраметилэтилизопропилпентан 3,3,4, 4, 6, 7,7-гептаметилионан 2, 2, 4, 4-тетра метил-3-нзопропил-3-третичный бутилнентаи 4, 4, 6-трипропил-5-зтилнонан С12Н2а С 12Н22 С1зНтз 10 500 10 490 10 490 0,7925 0,8349 0,842 -230 СыНзо СшНзл С1бНи 0,8574 10 470 О, 8374 10 470 0,871 1О 470 Сзомаз 0,85!5 1О 420 Таблица В Физико-химические свойства непредельных углеводородов Темпера- тура кипения ОС Темпера- тура замер- зания 'С Наименование углеводородов Плотность Формула 20 24 3, 3-днметил-2-третичнобутилгексен-1 3,3,4-триметил-2-третичнобутилпентен-1 3,3-диметил-2-третичноамилпентеи-1 Гептадецен-1 Гептадецен-8 С, Н С,Н С„Н„ 213 0,8016 195 †1 195 †2 0,8Н 0,8176 0,7854 0,802 СпНзч СмНза 200-204 285 +11 — 50 11 '~роматические углеводороды склонны к нагарообразованию.
К тому же они недостаточно стабильны, особенно при нагревании. При гплрировании ароматические углеводороды превращаются в нафтеновые поло Нафтеновые углеводороды 1цикланы) занимают промежуточное оложение между парафиновыми и ароматическими (табл, !О), Их Таблица Р Физико-химические свойства ароматических углеводородов 1,39 — 50 1-метил-2-третичнобутнлбензол 1,3-днпропнлбензол 2,2-диметил-5-феинлгептан 1, 2, 3, 4-тетразтилбен- зол с,н, 0,8898 СпН, С~анто 221 265 0,91 0,944 1,5 ниже — 50 252 0,8875 2,93 С!анзз Таблица 10 Физико-химические свойства нвфтеновых углеводородов 8319 0,8026 10 366 С11наз С!он 24 Амилциклогексан Гексаметнлцнклогексан Гексилциклогексан 0,8405 212 8560 10 360 220 0,8239 12 теплотворная способность в диапазоне температур кипения 200'С— 300'С меняется в пределах 10390 —:10340 ккал/кг, плотность — в пределах 0,81 —:0,87 г/смз. Температура застывания нх ниже — 60' С.
Они обладают низкой вязкостью и хорошей стабильностью к окислению. Свойства нафтеновых углеводородов зависят от числа циклов в молекуле, числа и строения боковых цепей, Плотность и вязкость бициклических нафтенов выше, чем у моноциклических, Как видно из приведенного в таблицах материала, нафтеновые углеводороды по всем параметрам, кроме теплотворной способности, являются лучшими для использования в качестве топлива.
В результате работ, проведенных нефтяной и авиационной промышленностью, было создано новое авиационное топливо Т-б (табл. 11) с повышенным началом кипения и хорошей термической стабильностью. Продолжение Теплотворная способность Температура кипения 'С Плотность го ра Наименование углеводородов Формула весовая низшая объемная ямал)кв клал!а С, Н С Н 223 0,8002 10 390 8310 1-циклопентилгептан 4-циклопентилгептан 207 0,8124 230 0,8536 232 0,8124 10 370 8430 228 0,8420 10 360 8450 0,8!50 0,8540 0,87!1 1-циклогекснлдекан СшН,г 10 360 8470 0,8167 0,8390 Таблица !1 Качества топлива Т-5 по ГОСТУ 9!45 — 59 ' Наименование показателей Методы испытаний Нормы 0,845 ГОСТ 3900 — 47 Фракционный состав: а) температура начала перегонки в 'С, не ниже б) до 200'С перегоняется в ть, не более в) 15вв перегоняется при температуре в С, не выше г) 98!4 перегоняется при темпеРатуре в 'С, не выше д) остаток и потери в сумме в %, не более 195 ГОСТ 2177 — 59 315 2,0 13 1,2-диметил-3,6-дизтнлцик- логексан 1-циклогексилгептан 4-циклогексилгептан 1-циклогексилоктан 3-атил-3-цнклогексилгексан З,б-диметил-З-циклогексил- гептан 2,4,6,-триметил-4-цикло- гексилгептан Плотность равг, не менее С1зНгв СФНш СПНгв СННгв С!вНво Продолжение Методы испытаний Наименование показателей Нормы Вязкость кинематнческая в ссжс а) при температуре 20ь С, не более б) при температуре — 40' С, не более Теплота сгорания низшая в икал/кг, не менее Кислотность в мг КОН на 100 ггл топлива, не более Температура начала кристаллизации в "С, не выше ГОСТ 33 — 53 5,0 60,0 ГОСТ 5080-55 ГОСТ 6041 — 51 10 250 1,0 ГОСТ 5066-56 !-й метод (без обезвоживания) — 60 Содержание ароматических углеводородов в тг, не более Термическая стабильность ГОСТ 6994 — 54 ГОСТ 9144 — 59 не нормируется, определение обязатель- но Содержание серы в %, не более ГОСТ 1771 — 48 О,1 * Количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива Т-5, 5о=14,55 кг.
ЛИТЕРАТУРА 1 Нефтепродукты и продукты переработки твердых топлив, СССР, Государственные стандарты, Технические условия, Москва, 1959. 2. О б о л ен ц е в Р. Д., Физические константы углеводородов, жидких топлив и масел, Гостоптехиздат, 1953 Канд техн, наук С. Н. СОКОЛОВ, ннж Ю. В, ТАРЛАКОВ ЗКСПЕРИМЕНТАЛЪНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕПЛОЕМКОСТИ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ ПАРОВ АВИАЦИОННЪ|Х ТОПЛИ — БЕНЗИНА Б-70, КЕРОСИНА Т-1 И ТОПЛИВА Т-5 Значения теплоемкости газов можно получить на основании теоретических расчетов или из опытов Расчеты теплоемкости газов, близких к идеальному состоянию, ведутся с помощью современных методов статистической физики н квантовой механики [2], Эти расчеты требуют знания частот колебаний атомов внутри молекулы и моментов инерции молекул.
При этом учитывается ангармоничность колебаний. Необходимые для расчета данные получаются при расшифровке спектра исследуемого газа. Такой способ расчета с дает хорошее совпадение с опытом для газов сравнительно простой структуры молекул (для одно-, двух- и трехагомных газов), когда спектр газа не очень сложен. Спектры многоатомных газов весьма сложны и теоретический расчет теплоемкости для них труден, поэтому некоторые авторы [6, 11] предложили для расчета с отдельных многоатомных газов полуэмпирические уравнения, Анализ этих расчетных уравнений показывает, что они пригодны лишь для приближенных вычислений са. так как в ряде случаев погрешности доходят до 10 — 15е1а, ~как это, например, имеет место при использовании уравнения Стилла и Мейфильда [11].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
