航空发动机燃油系统抗污染综述

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简析航空发动机燃油系统污染的控制策略

简析航空发动机燃油系统污染的控制策略

简析航空发动机燃油系统污染的控制策略摘要:随着新时代高科技快速发展,航空设备技术日新月异。

航空发动机燃油系统是航空装置的“心脏”,为航空提供着源源不断的动力,而微生物、固体颗粒等污染物的进入会严重影响航空发动机燃油系统的正常运行,甚至产生严重的后果。

本文通过简析航空发动机燃油系统污染的相关危害,并提出了一些控制策略。

关键词:航空发动机;燃油系统;污染问题;控制策略引言对于发动机整个系统而言,燃油系统是最主要的,燃油纯度直接影响着整个发动机系统的运作以及航空发动机的正常运行。

由于燃油系统污染造成的航空发动机无法正常使用案例告诫大家,对燃油系统防污的研究是非常重要的。

1 航空发动机燃油系统简述航空发动机系统包括大量子系统,其中,燃油系统作为为发动机产生源源不断能量的装置,为发动机提供喷气燃料。

而其他系统做不到持续地为发动机提供,只有燃油系统可以做到持续稳定地让发动机运行,产生推动力,以保证航空发动机可以飞到空中,这就是说为什么发动机系统最关键的一个系统是燃油系统。

燃油系统包括加油系统、输油系统、供油系统、用油顺序控制系统和放油系统,无论是哪个系统出现问题都会使得这个发动机系统发生难以逆转的毁灭性破坏。

所以说,我们需要深入探究燃油系统的污染原因和有效预防措施。

2 航空发动机燃油系统污染产生的危害如果燃油系统中出现了污染物,控制系统附件的工作环境会被大大影响,会造成发动机无法正常运行,然后进一步影响航空发动机正常飞行。

当航空发动机中燃油系统被污染后,会产生以下影响:第一,会造成发动机零件灵活度下降。

固体颗粒、胶状物质、化学纤维等黏附、包覆、堵塞甚至卡塞到发动机零件之间,最终导致发动机无法运行,包括过滤装置,还有节流孔阻塞,或是卡塞活门,以至于将机器部件在强大外力作用下折断,被卷到机器中,最终导致机器失去控制,发动机无法运行、造成短路高温、被迫终止运行等。

上述问题造成的后果是十分危险的,因此必须避免。

第二,污染物会造成电动机的疲劳损坏。

航空发动机的排放控制与环境保护技术

航空发动机的排放控制与环境保护技术

航空发动机的排放控制与环境保护技术随着全球经济的发展和航空业的迅猛增长,航空发动机所产生的废气排放问题日益凸显,对环境造成了严重的影响。

航空发动机的排放控制和环境保护技术成为了航空工业和环保领域关注的焦点。

本文将探讨航空发动机的排放控制与环境保护技术,并阐述其在减少污染物排放、提高燃烧效率和保护环境方面的应用。

一、航空发动机排放控制技术航空发动机排放控制技术是指通过各种措施减少发动机废气中的污染物排放,提高航空发动机的环境性能。

其中,降低氮氧化物(NOx)的排放是航空发动机排放控制技术的主要目标之一。

为了降低NOx的排放,航空工程师们采用了以下几种技术手段:1. 燃烧控制技术:通过优化燃油喷射和燃烧过程,控制燃烧温度和燃烧室内的气氛,减少NOx的生成。

2. 排放后处理技术:通过添加催化剂和利用选择性催化还原(SCR)技术,将废气中的NOx转化为无害物质。

3. 空气系统改进技术:通过改进燃烧室和空气系统的结构,增加空气对燃料的混合,降低燃烧温度,减少NOx的生成。

这些技术手段的应用使得航空发动机的NOx排放得到了有效控制,大大降低了对大气环境的污染。

二、航空发动机环境保护技术除了控制排放污染物,航空发动机的环境保护技术还包括通过改进发动机设计和燃料使用来提高其燃烧效率,减少能源消耗。

以下是一些常见的航空发动机环境保护技术:1. 高效燃烧技术:采用先进的燃烧系统,通过优化燃烧过程和燃料喷射,提高燃烧效率,减少燃料消耗,同时降低污染物的排放。

2. 轻材料应用:通过使用轻量化材料,如复合材料和钛合金等,减轻发动机的重量,减少燃料消耗和排放。

3. 高温材料应用:采用高温材料,提高发动机的燃烧温度和效率,减少排放污染物。

4. 智能化控制系统:引入智能化控制系统,通过对发动机进行实时监测和调整,提高发动机的工作效率,并减少排放。

这些环境保护技术的应用不仅能减少航空发动机对环境的污染,还能提高燃烧效率,节约能源,符合可持续发展的要求。

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究随着航空业的发展,飞机维修也变得越来越重要。

在飞机维修过程中,航空发动机滑油系统的污染问题显得尤为重要。

本文旨在研究飞机维修时航空发动机滑油系统的污染防控措施。

需要了解滑油系统的基本结构和工作原理。

滑油系统主要由滑油箱、滤油器、油泵、冷却器和传动系统等组成。

滑油系统的工作原理是通过泵将滑油从滑油箱输送到发动机各个关键部位,起到润滑、冷却、清洗和密封等作用。

由于航空发动机工作环境的特殊性,滑油系统容易受到外界环境的污染。

军用飞机维修中,滑油系统污染主要来自于机身和发动机本身。

机身污染主要是由于维修过程中不当操作或其他原因导致。

发动机污染主要是由于发动机部件磨损产生金属颗粒、油尘、液气胶体、水份和焚烧物等杂质。

这些杂质会降低滑油的润滑性能,导致发动机运行不顺畅。

为了防止滑油系统污染,需要采取一系列的防控措施。

要加强对维修操作人员的培训,提高其操作技术和意识。

维修人员应了解滑油系统的工作原理和结构,掌握正确的操作方法,减少机身污染的发生。

需要定期更换滤油器。

滤油器是滑油系统中最重要的过滤设备,能够有效地过滤掉滑油中的颗粒杂质。

定期更换滤油器可以保证滑油系统的正常运行,并提高滑油的质量。

还需要定期检查和清洗滑油箱。

滑油箱是滑油系统中存放滑油的地方,如果滑油箱内部有污垢积累,会影响滑油的质量。

维修人员应定期检查和清洗滑油箱,确保其中的滑油清洁。

还可以采取一些附加措施来防止滑油系统的污染。

可以在滑油箱和滤油器之间增加一个沉淀器,以便去除滑油中的水份。

还可以在滑油系统中加入一些抗氧化剂和清洁剂,以提高滑油的质量。

飞机维修时航空发动机滑油系统的污染防控措施包括加强维修操作人员的培训,定期更换滤油器,定期检查和清洗滑油箱,增加沉淀器和添加抗氧化剂和清洁剂等。

通过采取这些措施,可以有效地防止滑油系统的污染,保证发动机的正常运行和延长使用寿命。

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施分析

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施分析

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施分析近年来,随着航空制造业的再度崛起,尤其是EICAS显示系统、全权限数字发动机控制器(Full Authority Digital Engine Control,FADEC)系统、发动机电子控制器、推进控制系统(Electronic Propulsion Control System,EPCS)等高精度电子设备在航空发动机上的应用,使得航空发动机控制系统具有良好的可靠性和安全性。

为保障发动机稳定工作,发动机滑油系统为飞机提供了润滑、冷却和清洁滑油,并清除发动机轴承和变速箱上的杂质,提供滑油以减少发动机轴承处的振动(滑油阻尼)。

作为发动机热管理系统的一部分,为发动机燃油提供热量,以防止燃油结冰,清除轴承机构和齿轮箱中的热油,使发动机机件得到冷却。

本文详细介绍了航空发动机滑油系统工作原理和特点,就飞机维修时航空发动机滑油系统的污染防控措施进行分析。

1 航空发动机滑油系统构成及特点航空发动机滑油系统主要由滑油存储系统、供油和回油系统、分布式润滑系统、滑油冷却系统、滑油污感应系统、滑油量EICAS指示、过滤系统等组成。

油箱作为滑油存储系统是闭环循环系统的一部分,油箱向油泵和压滤器供油,将油分配给齿轮箱,并从齿轮箱接收循环过来的回油。

在维修时,油箱盖和适配器允许油箱重力加注,盖子是手动操作的,在加注过程中,滑油通过滤网过滤适配器开口。

适配器底部的挡板阀提供二次密封机构,以尽量减少油损失。

排水口的排水功能收集并将溢出的油输送到机外排水管,油箱中的一个增压阀将油箱中的压力保持在4.0~8.0 PSI压差(PSID)(27.6~55.2 kPa),玻璃目测表可以直观地显示油箱中的油位。

供油泵加压滑油,滑油随后流过供油滤进行清洁过滤后,经过两个热交换器(空气/滑油热交换器和燃油/滑油热交换器)和旁通活门。

如果油冷,热交换器旁通活门打开,滑油通过最终油滤流向轴承室、变速箱以及管路。

航空发动机滑油系统污染防控措施探析

航空发动机滑油系统污染防控措施探析

摘 要:在航空发动机工作系统中,滑油系统是非常重要的一个模块。而航空发动机滑油系统污染问题的发生,对整个航
空发动机运行安全稳定性造成了直接的影响。因此,本文以航空发动机滑油系统污染为切入点,阐述了航空发动机滑油
系统污染危害,分析了航空发动机滑油系统污染原因。并结合某航空发动机滑油系统污染现象,提出了几点对应的防控措
3 航空发动机滑油系统污染防控措施
3.1 航空发动机滑油系统污染预防措施
航空发动机滑油系统污染预防是降低航空发动机滑 油系统污染危害的主要措施,一方面,航空发动机滑油系 统维护人员可以利用油液监控技术,依据滑油中各种磨粒 元 素变化 状 况,判定机件 磨 损程 度。并 结合磨 粒 元 素,对 磨 损 部 位 进 行 判断。常用的 油 液 监 控仪器为滑 油光 谱 分 析仪,其可以根据航空发动机滑油系统维修、或者试车阶 段产生的金 属元 素,进 行全方位 监 控,从而 获得 铁 元 素、 铬元素、铜元素等金属元素数据,保证金属屑污染问题的 及时发现、解决。
航空发动机滑油系统水分污染是滑油中出现频率较高
的液体污染物质,其对航空发动机滑油系统运行安全稳定 性具有直接的影响。而航空发动机滑油系统水分污染大多 来自于航空发动机滑油系统维护阶段环境多余水分、维护 操 作阶段 接 触性 水分(滑油箱加油口参 与冷凝 水分)或附 着在航空发动机滑油系统中接触性残余水分等。
施,为航空发动机滑油系统污染防控效率提升提供一定参考。
关键词:航空发动机 滑油系统 污染防控
中图分类号:V233.4
文献标识码:A
文章编号:1674-098X(2019)06(b)-0011-02
航空发动机滑油系统污染主要是在航空发动机工作时 滑油润滑阶段出现一定数量的杂质,如系统内部零件磨损 而产生金属屑、氧化物质、以及积碳等。上述杂质在进入航 空发动机内部后,会对机件完成飞机飞行安全造成较大的 威胁,甚至出现严重的安全事故。因此,对航空发动机滑油 系统污染防控措施进行适当分析具有非常重要的意义。

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究随着航空业的不断发展,飞机维修日益成为航空公司和维修企业的重要环节。

而航空发动机滑油系统的污染问题一直是飞机维修过程中需要重点关注的一个环节。

航空发动机的滑油系统是发动机正常运转的关键之一,其污染问题不仅会直接影响发动机的性能和寿命,还会威胁到飞机的安全。

为了确保航空发动机的安全运行,必须对滑油系统的污染进行有效的防控。

本文将针对飞机维修时航空发动机滑油系统的污染问题进行研究,并提出相应的防控措施。

一、航空发动机滑油系统的污染原因航空发动机在运行过程中,受到外界环境的影响,滑油系统容易受到污染。

主要的污染原因包括:1. 大气环境的污染:空气中的尘土、颗粒物和化学物质都有可能进入发动机滑油系统,导致滑油变质或污染。

2. 发动机磨损产生的金属颗粒:发动机在运行中,由于零部件磨损产生的金属颗粒会进入滑油系统,导致滑油的污染。

3. 滑油老化变质:滑油在一定的使用寿命后会出现老化变质的现象,这也是导致滑油系统污染的重要原因之一。

4. 人为因素:在维修和保养过程中,操作人员的不正确操作或者设备的不合格使用也可能导致滑油系统的污染。

1. 加强滤清系统的设计和使用滤清系统在航空发动机滑油系统中起着非常重要的作用,其作用是通过滤清器过滤空气中的颗粒物,防止其进入滑油系统。

要想有效防控滑油系统的污染,首先就要加强滤清系统的设计和使用。

在设计滤清系统时,要根据发动机的使用环境和工况合理选择滤清器的种类和过滤精度,并且要定期更换滤清器,以保证其过滤效果。

2. 优化滑油的性能和选用为了降低滑油的老化变质和保证其清洁度,可以优化滑油的性能和选用。

首先要选择质量好的滑油品牌和型号,其次可以通过添加适当的抗氧化剂和防锈剂等助剂来提高滑油的耐老化能力和抗污染性能。

对于高温高压工况下的发动机,还可以选择高温高压合成油来提高滑油的稳定性和抗污染能力。

3. 定期进行滑油系统的清洗和检查定期对发动机滑油系统进行清洗和检查也是防控滑油污染的重要措施。

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究航空发动机滑油系统污染是航空维修中的一个常见问题,这会对发动机的运行和寿命产生负面影响。

因此,必须采取一系列措施来减少和控制污染的发生。

本文将对航空发动机滑油系统污染的原因、影响以及防控措施进行研究。

一、航空发动机滑油系统污染的原因1.外源性污染:外部颗粒和灰尘,在滑油进入发动机时被吸入,导致滑油发生机械磨损和化学腐蚀,进而影响发动机的正常运行。

2.内源性污染:滑油中存在的杂质和劣质油,比如硫化物、氧化物和水分等,会因为滑油在高温高压环境下的运作,使滑油里的杂质发生化学反应,进而导致滑油产生酸性和泡沫等问题。

3.机件本身污染:发动机自身机件磨损会产生金属颗粒,这些颗粒进入滑油内会造成滑油质量下降,进而影响发动机的运行。

航空发动机滑油系统的污染对发动机造成的危害是非常严重的,主要是以下几个方面:1.增加发动机磨损:滑油污染会导致发动机内部磨损,从而减少发动机的寿命。

2.降低发动机功率:污染的滑油会使发动机输出功率下降,造成发动机性能的变差。

3.严重影响发动机可靠性:滑油污染会增加发动机故障率,降低发动机可靠性,增加在空中的失效概率,加重维修负担和成本。

三、防控措施为了减少航空发动机滑油系统的污染,防止其对飞机运行产生负面影响,必须采取一系列防控措施。

1.滑油过滤系统:通过在航空发动机滑油系统中安装过滤器等设备,可以有效去除污染物,维持滑油的清洁度。

2.滑油更换:进行定期滑油更换,及时清除发动机内部杂质和金属颗粒,维持发动机清洁度。

3.滑油质量管理:加强滑油质量管理,确保使用的滑油符合要求,防止使用不合格滑油对发动机产生影响。

4.发动机维护保养:加强发动机维护保养,定期检测和维修发动机内部机件,防止因机件磨损而产生的颗粒污染滑油。

5.飞行操作控制:合理的飞行操作也是防污染的重要措施,发动机需要工作在理想的瞬态工况下,做到合理加速和减速,控制发动机工作过程中的温度、压力等参数,从而保证机件表面不易磨损。

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究

飞机维修时航空发动机滑油系统污染防控措施研究随着航空业的不断发展,飞机维修的重要性也日益凸显。

作为飞机的重要组成部分,航空发动机滑油系统在飞机维修中扮演着至关重要的角色。

滑油系统的污染问题一直是飞机维修中的难题,不仅会影响飞机的性能和安全,还会增加维修成本和维修周期。

研究飞机维修时航空发动机滑油系统的污染防控措施,对于提高飞机运行的安全性和经济性具有重要意义。

一、航空发动机滑油系统污染的原因1. 外部环境因素:航空发动机在运行过程中,会受到各种外部环境因素的影响,例如空气中的灰尘、水分、异物等都会进入滑油系统,导致系统污染。

2. 内部自身因素:航空发动机滑油系统自身的设计、材料和工艺等因素,可能会导致系统内部产生金属屑、沉淀物等污染物质,影响系统的正常运行。

3. 维修操作不当:在进行发动机维修时,如果操作不当或未使用合适的工具和方法,也容易导致滑油系统污染。

航空发动机滑油系统污染会对飞机的性能、安全和经济性产生重要影响。

1. 性能影响:滑油系统污染会导致滑油的粘度增加,减少了滑油在发动机内部的传输效率,从而影响了发动机的正常工作和性能。

3. 经济影响:滑油系统污染会增加维修成本和维修周期,降低了飞机的运行经济性。

为了有效防控航空发动机滑油系统的污染,需要从以下几个方面进行研究和实施相应的措施。

1. 设计改进:针对滑油系统自身的设计、材料和工艺等方面进行改进,以减少系统内部产生污染物质的可能性。

2. 滤清器技术:优化和提升滤清器技术,改进滤清器的过滤效果,提高对外部环境因素的过滤能力,减少污染物进入滑油系统。

3. 维修操作规范:加强对飞机维修人员的培训和规范操作,确保在维修过程中使用合适的工具和方法,减少维修操作对滑油系统的污染。

4. 检测监控技术:引入先进的检测监控技术,实时监测滑油系统的污染情况,及时发现并处理系统的污染问题。

5. 滑油选择和更换:选择优质的滑油,并严格按照规定的更换周期进行更换,确保系统内的滑油始终保持清洁。

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4.2 发动机燃油系统污染控制
统的入口都装有大尺寸的低压油
滤,对来自燃油系统的燃油进行过
机载燃油的污染控制由于受
滤,主要拦截注入
表 1 污染物及污染量标准
油箱内的燃油污
污染物
亚(正)铁氧化物 Fe3O(4 黑色)磁铁矿 三氧化二铁(Fe2O3,赤铁)
氧化铁
颗粒尺寸 /μm
0~5 0~5 5~10
质 量 /g
剪切力和热负荷作用可使油 料变质。悬浮于油液中的固体颗粒 对油料变质起催化剂作用;汽蚀是 促使油料变质的另 1 个重要因素。 变质后的油料将丧失某些重要特 性(如润滑性),从而加速元件的磨 损;产生大量碳素颗粒和胶状物 质,造成运动元件表面覆盖着、粘 着、堵塞或卡滞。 3.4 机械阻塞与卡滞
固体颗粒、胶状物、沉积物、化 学纤维和尘埃等粘着、覆盖、堵塞 或卡滞在元件表面上、间隙内,从 而引起运动阻滞,油滤和节流孔堵 塞,活门运动摩擦力加大,甚至卡 死或折断。这种机械故障常常是突 发、致命的。
NO.D·Eng·R.D2153,苏联的污
染标准是 FOCTl0577—63,燃油污 时空限制,加上工作条件苛刻,技
染参考:3.7.3.3.2、3.7.3.4 。 4.1 地面燃油污染控制
术难度较大。发动机燃油系统污染 控制的意义在于对进入发动机界
为了限定系统的污染容限,必 面的燃油实施污染控制,不能因燃
2.1 固态污染物 固态污染物是最危险的 1 种
污染物,包括金属毛刺、飞边、焊 渣、尘埃、砂粒、氧化皮、橡胶颗粒、 油垢、镀(涂)层剥落物、油液衍生 化合沉淀物及高温时生成的碳化 粒子等。这类污染物主要来自:
(1)潜在污染:零部件装配前 清洗不彻底,或在装配及注油时混 入污染物。
(2)环境污染:执行机构未装 防尘装置或空气过滤器。
0.25
关、流量计,特 别
1.75
1.00
是燃、滑油散热器
1.00
时产生的污染物。
对于诱发污染物
8.00
较多的主泵和加
力泵来说,在燃油
调节器的抗污能
棉绒纤维
7 级以下(纤维长)
(美国农业部分级 标准 SRA- AMS180
0.10
和 251)
力较差时,泵后需 加装高压油滤。采
原环酸
体积的 0.03% 用 燃 油 滤 装 在 有
(3)诱发污染:在构件工作过程 中,运动表面摩擦产生固体颗粒。 2.2 液态污染物
最常见的液态污染物是水。水 的污染方式是腐蚀“溶解于油,细 菌生成和结冰”。当油液中水分含 量超过 5×10-4,则有相当含量的 分离状态水奶 状加速油质恶化。 水的污染不仅使元件表面锈蚀,而 且会在一定温度下聚合成碳氢化 合物,这种胶状物附在零件表面上 起腻塞作用,影响系统性能。燃油 中的胶质物与水发生混合作用产 生黏性,并与燃油一起形成胶状薄 膜,沉积在过滤器或其他元件上; 并且铜、铅对胶质物的生成起催化 作用。 2.3 气态污染物
空气是常见的气态污染物。通 常,油液中含有 5%~13%的空气。 当油温升高或压力降低时,在分离 压的作用下,气体从油液中游离出 来,产生气穴,造成操作失真,系统 响应灵敏度降低,甚至造成汽蚀破 坏。在汽蚀过程中伴随着化学腐蚀 和电解作用,都会加速金属的腐蚀 和疲劳破坏。此外,空气进入系统 内,在一定压力下促成油液某些成 分衍生成化学沉淀物。
14.5 14.5 1.50
染物以及燃油流 经油箱、输油管路 及输油泵、防火开
碎石英 碎石英 碎石英 碎石英
照 A.C.Spark.Plug 公司 零件号 1543637 配制污物 (Arizona 公路粗粉)
1000~1500 420~100 300~420 150~300
按下列混合
0~5(12%) 5~10(12%) 10~20(14%) 20~40(23%) 40~80(30%) 80~200(9%)
把盐溶解在蒸馏水中制 成盐水,该蒸馏水含其它水 不得超过总水量的百万分 之 200
NaCl 4%
水 96% (质量计)
超净过滤要求的 体积的 0.01% 执 行 作 动 机 构 入
口(如柱塞泵随动
等)。上述部位大多是精密偶件,抗 污能力弱,对污染极为敏感。根据 具体情况,其过滤度一般控制在 10~20 μm,精细的可控制在 5~ 10 μm。回油滤装在回油路上,对 控制燃油附件工作时自身生成污 染物有重要意义。但是,即便是最 成功的设计,燃油附件本身的诱发 污染也是不可完全避免的。污染物 来源于(: 1) 运动摩擦过程中的磨 损颗粒;(2) 元件表面皱层剥落; (3)汽蚀破坏过程中剥离的金属颗 粒;(4) 高温工作状态生成胶质和 沉积物;(5) 装配过程或加工过程 中残留于部件内的杂质(如金属飞 边,毛刺,橡胶切边等)在工作过程 中被燃油冲刷出来;(6) 某些封严 不良处侵入空气或水分。
2010 年 第 36 卷 第 6 期 Vo l.36 No .6 De c. 2010
1
航空发动机燃油系统抗污染综述
孙晓军,吴 新,栾 东 (沈阳发动机设计研究所,沈阳 110015)
摘要:通过对航空油料污染途径、方式及污染机理进行分析,指出了油料污染对 飞机和发动机造成危害的严重性,提出了航空发动机燃油系统抗污染控制技术和设 计技术,探讨了未来航空发动机燃油系统对抗污染能力要求及相应的抗污染设计技 术的发展趋势。
升高;污染物堵塞或卡滞活门,折 断转动或滑动部件,造成机构失 控、失效,致使发动机超温、超转、 喘振和停车,甚至破坏整台发动 机,从而导致重大事故发生。油料 污染不仅对飞机和发动机的安全 可靠工作构成严重威胁,而且因油 料污染造成直接和间接的经济损 失也相当可观。美国尼克森公司生 产的柱塞泵如在规定使用条件下 工作,寿命可达 800~1000 h;如果
2.4 化学污染物 燃油中存在大量微生物(诸如
厌氧细胞、喜氧细胞、病菌、海藻 等),分布在油水界面及附近的燃 油层内。燃油中的水分、矿物质(金 属、尘埃、锈蚀物、盐分等)是上述 过微生物生存、繁衍的条件。这些 微生物小到 0.5 μm,大到 10 μm, 不仅污染燃油,而且牢固地附着在 元件表面上,发生阻腻、堵塞,还会 还原成硫酸盐,形成碳化氢和氧化 物,乃至分泌出酸,使金属腐蚀。燃 油中的硫和硫化物都具有很强的 腐蚀性。青铜、锌和镉在硫酸作用 下形成复杂的不溶解化合物,这种 粘性胶状物附在元件表面上使后 者腐蚀。
5 燃油系统抗污染设计
为 了 获 取 高 的 污 染 容 限 ,燃 油系统设计必须充分考虑其抗污 染能力。燃油系统的抗污染设计 是燃油系统设计的重要组成部 分,包括系统抗污染设计和部件 抗污染设计。 5.1 系统抗污染设计
过程发生在元件表面,对表面产生 应力循环,造成疲劳破坏。 3.2 化学腐蚀
因元件表面和油液中的各种 化学元素的化学反应而产生的磨 损都称化学腐蚀,包括电化腐蚀、 液流电势反应及对表面的直接化 学侵蚀。对元件表面极易引起化 学反应的物质有空气、氯化碳氢 化合物溶液及耐压添加剂等。化 学腐蚀污染以 2 种方式出现: (1) 元件表面反应生成物溶于油 液 中 ,被 油 液 带 走 ;(2)元 件 表 面 生成硬壳,使运动副间隙变小或 变大,引起流量变化和静摩擦变 化;当硬壳剥落时,硬壳颗粒将导 致元件表面加速磨损。 3.3 油料变质
须对燃油的提炼、运输、储存、使用 油流经燃油系统时产生自身污染
等各环节实施污染控制。在油料使 和环境污染而超出污染容限,过滤
用前,必须经过严格地过滤,并按 系统对保持规定污染度有极其重
加油规定操作,定期地排放加油设 要意义。
备中的沉积物。事先要对准备加注
对比试验表明,经过滤网孔直
的燃油进行定时沉降,油罐内壁必 径 0.8 μm 过滤的燃油与经 5 μm
须经常涂防腐层并及时清洗,及时 和 15 μm 过滤的燃油相比,其元
报废污染严重的容器,定期检查油 件 磨 损 率 分 别 可 降 低 74% 和
水分离器和油滤滤芯。加注到飞机 92%。发动机燃油过滤系统大多由
主油滤、专用油滤和回油滤组成。 油箱内的燃油污染标准各国均有
明确规定,见表 2。
发动机主燃油系统和加力燃油系
3 污染物对燃油系统污染破 坏方式
污染物对燃油系统造成的破 坏方式有加速磨损与疲劳破坏、 化学腐蚀、油液变质及机械阻塞 与卡滞。 3.1 加速磨损与疲劳破坏
其主要由固态污染物引起。固 体颗粒嵌入运动表面,使运动表面 产生压痕、划伤、沟槽,使材料产生 错位和滑移,与颗粒接触的运动表 面附近产生高应力区,因而加快了 缺陷的生成和扩展,并导致加速疲 劳。如果运动表面上被牢固地嵌入 坚硬颗粒,则在运动过程中就会发 生类同切削过程一样的连续破坏 作用,剥离金属表面。这种磨损对 工作表面的损伤更加严重。油液中 溶解的各种气体、油料中易挥发成 分、溶剂及水,在流动过程中产生 压降,达到气体分离或液体饱和蒸 汽压时,发生汽化,分离的气泡在 高压区破灭,产生汽蚀过程。汽蚀
在污染条件下工作,寿命仅为 120~140 h。因此,研究和解决系 统的污染问题,不仅是使用部门提 出的有现实意义的紧迫任务,也是 项具有深远的社会效益和经济效 益的重大课题。
2 航空发动机燃油系统的污 染物
航空发动机燃油系统的污 染 物 有 固 态 、液 态 、气 态 和 化 学 污染物。
2010 年 第 36 卷 第 6 期 Vo l.36 No .6 De c. 2010
SUN Xiao-jun,WU Xin,LUAN Dong (Shenyang Aeroengine Research Institute, Shenyang 110015, China) Abstract: The serious effect of fuel fouling on aircraft and aeroengine were pointed out by analyzing the approach, method and mechanism of the fuel fouling. The control and design technologies of the aeroengine fuel system antifouling were proposed. The requirement and development trend of antifouling on the future aeroengine fuel system were discussed. Key words: fuel system; antifouling; control system; aeroengine; fouling mechanism
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