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為什麼噴氣式飛機使用煤油?

航空煤油是噴氣式航空發動機所用燃料,也是現今絕大多數飛機特別是中大型飛機所用燃料。一般而言,小型轎車使用汽油,重型卡車用的是柴油,那麼為什麼噴氣式飛機要使用煤油呢?這可以從兩方面進行分析,一方面是發動機的特性,另一方面是航空煤油的特性。

首先,噴氣式飛機採用的是渦輪噴氣式發動機。而用汽油的汽車發動機是點燃式的,用柴油的卡車發動機是壓燃式的。渦輪噴氣式發動機和汽油機、柴油機在工作原理和結構形式上有很大的差異,可以說是完全不同的兩類內燃機。

這種發動機不含氣缸,燃料與高速氣流混合後被點燃,一旦點燃就會在燃燒室持續燃燒,不像活塞發動機那樣週期性的燃燒。也不像活塞發動機在密閉的缸內燃燒,而是在持續流動的高速氣流中燃燒,而且燃燒速度需要超過氣流速度,否則燃燒就會中斷。

這種特殊的工作原理決定了其所用燃料的特殊性。噴氣發動機的推力是藉助燃料的熱能轉變為燃氣的動能產生的。

這個能量的轉換過程是在高空飛行條件下實現的,所以對燃料的質量要求非常嚴格,以保證安全可靠。對噴氣發動機燃料質量的主要要求如下:①良好的燃燒效能;②適當的蒸發性;③較高的熱值和密度;④良好的安定性;⑤良好的低溫性;⑥無腐蝕性;⑦良好的潔淨性;⑧較小的起電性;⑨適當的潤滑性。

其次,航空煤油本身的燃燒效能良好,其密度適宜、熱值高、燃燒效能好,潔淨度高、無機械雜質和水分等有害物質,硫含量尤其是硫醇性硫含量低,對機件腐蝕小,對環境汙染小。與汽油相比,航空煤油安全性更好。汽油的著火點低,若空氣中存在適當濃度的汽油蒸氣,只要存在靜電電火花等極小的點火源,常溫下自不必說,即使低於零度的氣溫下,也能簡單地點火。

與之相對,煤油的點火溫度要高得多,蒸氣溫度若不高於37℃則不會點火。萬一燃料撒落在飛機跑道上,只要路面溫度比著火點低,即使存在點火源,也不會起火。並且,航空煤油具有更好的燃燒效能。噴氣式發動機對燃料的繼續性(不容易滅火)及發熱量的要求更好。航空煤油比汽油具有更大的熱值,能在任何情況下都能連續、平穩、迅速和完全燃燒,保證發動機在嚴寒中能夠迅速啟動,即使發動機在空中熄火也能迅速點燃。

綜上,航空煤油作為最適合的燃料被廣泛用於噴氣式發動機。現在你知道噴氣式飛機為什麼使用煤油了嗎?

本文由北京市海淀區教師進修學校附屬實驗學校中學一級教師牟丹進行科學性把關。

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責編:羋金 | 編輯:許曉華