《替代與可持續(xù)航空燃料》深入探討了替代與可持續(xù)航空燃料的前沿研究，內(nèi)容涵蓋原料篩選、制備工藝、適航認(rèn)證、燃燒性能、排放特性及與飛機系統(tǒng)的相互作用等全鏈條知識體系。圖書內(nèi)容系統(tǒng)分析了傳統(tǒng)燃料與替代燃料的適航標(biāo)準(zhǔn)差異、點火性能優(yōu)化、氣體與顆粒物排放特性，并展望氫燃料和電動飛機等新興技術(shù)，探討其技術(shù)可行性與應(yīng)用場景，助力推動航空業(yè)綠色轉(zhuǎn)型與技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展。特別在熱穩(wěn)定性調(diào)控、密封兼容性機理等工程痛點問題上的論述，能給工程實踐有益啟發(fā)。
本書結(jié)合實驗數(shù)據(jù)與工程案例，為航空動力研發(fā)人員、民航管理者、合成燃料技術(shù)人員及高校師生提供了理論與實踐結(jié)合的參考，適合從事航空能源、發(fā)動機設(shè)計、化工合成以及環(huán)境工程領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員、研究人員，以及相關(guān)專業(yè)高校師生和企業(yè)從業(yè)者閱讀。
第1章 航空替代燃料的原料和技術(shù)路徑001
1.1 引言 002
1.2 航空替代燃料研究的驅(qū)動因素 002
1.3 生命周期評估 005
1.4 原料 008
1.4.1 生物基原料 009
1.4.2 化石基原料010
1.4.3 生物質(zhì) 011
1.4.4 食用油012
1.4.5 廢食用油014
1.4.6 天然氣014
1.5 技術(shù)路徑015
1.5.1 傳統(tǒng)技術(shù)路徑015
1.5.2 費托工藝016
1.5.3 燃料成熟度等級017
1.5.4 酯類和脂肪酸類加氫工藝（燃料成熟度等級7）017
1.5.5 醇噴工藝（燃料成熟度等級4 ～ 6）018
1.5.6 直接糖制碳氫化合物工藝（燃料成熟度等級5 ～ 7） 019
1.5.7 共處理催化水熱裂解工藝（燃料成熟度等級6） 020
1.6 小結(jié) 020
參考文獻021
第2章 航空燃料的一般組成與航空替代燃料審批流程 023
2.1 引言 024
2.2 燃料標(biāo)準(zhǔn) 025
2.3 傳統(tǒng)燃料的認(rèn)證 026
2.4 替代燃料的認(rèn)證 030
2.5 小結(jié) 035
參考文獻 036
第3章 點火和再點火及替代燃料的影響 037
3.1 為什么點火和再點火很重要 038
3.2 燃氣輪機點火器 038
3.2.1 電火花點火系統(tǒng) 038
3.2.2 火炬點火系統(tǒng) 039
3.2.3 激光點火系統(tǒng) 039
3.2.4 等離子體噴射點火系統(tǒng) 039
3.3 影響最小點火能量的參數(shù) 040
3.3.1 硬件和運行條件 040
3.3.2 燃料操作條件 044
3.4 影響點火延遲時間的參數(shù) 046
3.4.1 運行條件 046
3.4.2 燃料控制條件 047
3.5 替代燃料對點火性能的影響 048
3.6 結(jié)論 055
參考文獻 055
第4章 替代燃料對氣態(tài)排放物的影響 058
4.1 引言 059
4.2 NOx 生成機理061
4.3 氣態(tài)排放物和替代燃料 063
4.4 小結(jié) 067
參考文獻 067
第5章 替代燃料和燃料特性對顆粒物排放的影響 069
5.1 什么是顆粒物排放？071
5.1.1 揮發(fā)性顆粒物 072
5.1.2 非揮發(fā)性顆粒物 072
5.1.3 顆粒尺寸 074
5.1.4 顆粒物的形成機制 075
5.2 顆粒物排放的影響 076
5.2.1 對環(huán)境的影響 077
5.2.2 對健康的影響 078
5.3 顆粒物排放測量方法 078
5.3.1 重量法/ 過濾法 080
5.3.2 激光誘導(dǎo)熾光法 080
5.3.3 電遷移率分析儀081
5.4 減少顆粒物排放的方法 082
5.4.1 燃燒室設(shè)計 082
5.4.2 機場排放控制 083
5.4.3 航空燃料成分 084
5.5 替代燃料對顆粒物排放的影響 085
5.5.1 不同替代燃料對顆粒物排放的影響 085
5.5.2 燃料特性對顆粒物排放的影響 090
5.5.3 不同芳香烴種類對顆粒物排放的影響 097
5.6 小結(jié)105
致謝106
參考文獻106
推薦參考資料 109
第6章 替代燃料及其特性對彈性體相容性的影響 111
6.1 引言 112
6.2 密封現(xiàn)象 113
6.3 密封件材料 116
6.4 測試方法 117
6.4.1 應(yīng)力松弛 118
6.4.2 光學(xué)方法120
6.4.3 氣相色譜- 質(zhì)譜聯(lián)用 121
6.4.4 熱重分析法 121
6.4.5 傅里葉變換紅外光譜儀 121
6.5 彈性體燃料兼容性的最新進展122
6.6 小結(jié)127
參考文獻128
推薦參考資料129
第7章 燃料特性對貧油熄火極限的影響130
7.1 引言 131
7.2 貧油熄火機理 131
7.3 貧油熄火檢測方法132
7.4 燃燒系統(tǒng)硬件和燃料特性對貧油熄火極限的影響133
7.4.1 燃燒系統(tǒng)設(shè)計的影響133
7.4.2 燃料特性和成分的影響134
7.5 貧油熄火預(yù)測139
7.6 小結(jié) 141
參考文獻 141
第8章 替代燃料的熱安定性及影響147
8.1 引言148
8.1.1 航空燃料149
8.1.2 “即用型”燃料155
8.1.3 替代燃料的工藝159
8.2 熱安定性159
8.2.1 自氧化160
8.2.2 沉積形成機理164
8.2.3 氧化化學(xué)165
8.3 燃料組分與熱安定性170
8.3.1 烷烴173
8.3.2 異構(gòu)烷烴175
8.3.3 環(huán)烷烴175
8.3.4 烯烴176
8.3.5 芳香烴176
8.3.6 能量特性178
8.3.7 航空替代燃料組分及熱安定性179
8.4 混合燃料185
8.5 微量組分187
8.5.1 ROOH 組分（氫過氧化物） 189
8.5.2 AH 組分（過氧自由基抑制劑） 190
8.5.3 SH 組分（含硫組分） 190
8.5.4 溶解性金屬191
8.6 化學(xué)動力學(xué)機理192
8.6.1 反應(yīng)速率193
8.6.2 敏感性分析194
8.6.3 常微分方程求解器及溫度敏感性195
8.7 實驗儀器 196
8.7.1 等溫管式反應(yīng)器197
8.7.2 傳熱模型 198
8.7.3 與近等溫流動實驗臺的比較 199
8.7.4 航空燃料熱氧化實驗 200
8.7.5 高雷諾數(shù)熱安定性實驗臺 200
8.7.6 PetroOxy 自動氧化測試儀201
8.7.7 航空燃料熱安定性裝置201
8.8 涉及燃料熱安定性的事故教訓(xùn) 202
8.9 展望 204
參考文獻 206
第9章 替代燃料特性對燃燒不穩(wěn)定性、噪聲和振動的影響213
9.1 燃燒不穩(wěn)定性簡介214
9.2 不穩(wěn)定性的分類216
9.3 燃燒噪聲217
9.4 燃氣渦輪發(fā)動機的不穩(wěn)定性、噪聲與振動及其前期研究218
9.5 替代燃料對噪聲和振動的影響 223
9.6 小結(jié) 227
參考文獻 227
第10章 航空用氫燃料 232
10.1 引言 233
10.2 氫燃料 233
10.2.1 氫燃料的特性 233
10.2.2 氫燃料的生產(chǎn) 235
10.2.3 氫燃料的存儲 236
10.3 氫燃料在航空航天中的應(yīng)用歷史 239
10.3.1 氫動力飛機的發(fā)展 239
10.3.2 飛機配置 246
10.4 氫燃燒室 248
10.4.1 微混燃燒室 249
10.4.2 貧油直接噴射燃燒室 254
參考文獻 258
第11章 電動飛機 263
11.1 引言 264
11.1.1 背景 264
11.1.2 航空電推進系統(tǒng)的基本特性——儲能裝置 264
11.1.3 航空電推進系統(tǒng)的基本特性——電機 270
11.2 電動飛機和混合動力飛機的發(fā)展歷程271
11.2.1 早期嘗試 272
11.2.2 首批電動飛機 273
11.2.3 近期的著名電動飛機 275
11.2.4 最新進展 278
11.2.5 混合動力飛機 282
11.2.6 氫燃料電池飛機 283
11.3 展望及總結(jié) 284
參考文獻 286
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