Почему реактивные двигатели используют керосин, а не бензин?

Можно ли запустить реактивный самолет на бензине? Почему все реактивные двигатели используют керосин?

Пишу комментарий, потому что имею только частичный ответ: "Двигатель PT6A допущен к работе на всех коммерческих реактивных топливах JP-4, JP-5 и не более 150 часов в течение любого межремонтного периода на всех сортах авиационного бензина. Определенные сорта дизельного топлива одобрены в качестве альтернативных видов топлива для ограниченного использования». pwc.ca/files/en/Know_your_PT6A.pdf
Лучше спросить, почему автомобили работают на бензине, а не на керосине.
Автомобили работают на бензине или дизельном топливе (похожем на керосин). Поскольку оба являются поршневыми двигателями, различия довольно велики, например, у дизельных двигателей степень сжатия в два раза больше, чем у бензиновых двигателей, другое зажигание и так далее. Вы не можете запустить один с другим топливом. Но не совсем понятно, почему для реактивных двигателей по-другому.
@sweber зажигание для форсунок отличается (распылите в уже воспламененную камеру, а не вдавливайте в поршень)
Конечно. Я имею в виду: для поршневых двигателей существует большая разница между бензином и дизелем. Однако, кажется, нет большой разницы, если вы распылите керосин/дизель/бензин в уже горящее пламя. Так что если для поршневых двигателей разница очевидна, то для реактивных - нет. Мы уже знаем, что PT6A работает на бензине и керосине. Итак, я не понимаю комментарий Арона.
Каждый раз, когда я слышу, как люди называют «керосин» топливом для реактивных двигателей, это кажется странным. Я вырос на ферме; Я знаю, что такое керосин. Это то, что вы кладете в фонарь, чтобы ночью было видно, как выйти и подоить корову. Он гораздо менее летучий, чем, скажем, бензин. Он горит медленно и (относительно) прохладно, что делает его отличным для фонаря, но, я думаю, ужасным для моторного топлива. Это другой вид керосина?
@MasonWheeler, это то же самое (взгляните на третий абзац)
@raptortech97: Так почему же то, что — по крайней мере на первый взгляд — кажется топливом гораздо более низкого качества, чем бензин, используемое в приложении, требует гораздо более высокого энергопотребления, чем даже самые мощные бензиновые двигатели?
@raptortech97: я не говорил плотность энергии. Я сказал, что потребность в энергии (требуемая мощность) для авиации намного выше, чем для наземного транспорта, так зачем использовать топливо с меньшей плотностью? Это кажется неэффективным.
Военные турбинные двигатели предназначены для работы на всем, от авиационного газа до мазута, но оптимизированы для работы на JP4 / JP5 (примерно вес керосина). Если вы используете одно из этих других видов топлива, двигатели впоследствии потребуют обширного обслуживания. Реактивное топливо имеет более высокую плотность энергии, чем бензин: en.wikipedia.org/wiki/…
@raptortech97 - Реактивное топливо имеет немного более высокую плотность энергии , чем бензин, как по массе, так и по объему: 46 МДж/кг и 37,4 МДж/л против 44,4/32,4 для бензина (и 48/35,8 для дизельного топлива)
@Джонни, спасибо за исправление. Мне действительно нужно перестать так много болтать
@MasonWheeler Они планируют делать ракеты из парафина (свечи); материал в спичечной головке так же, как зажигательные бомбы в армии. То, что что-то выглядит невинно, не говорит о том, что это есть во всех приложениях. Фонарь может гореть часами — представьте, что энергия высвобождается (с) за секунды.
@Johnny Глядя в Интернет, я получаю множество различных специфических энергий #. Этот сайт показывает бензин на уровне 45,8 и керосин на уровне 46,3, но реактивное топливо ниже на уровне 43,3.
Этот сайт показывает те же #'s. Этот сайт показывает несколько разных чисел из разных источников. Все они, кажется, показывают другое - и более низкое - число для реактивного топлива, чем для керосина.
@MasonWheeler: жидкий керосин горит намного медленнее, чем жидкий бензин. Он также имеет гораздо более низкое давление паров и гораздо более высокую температуру вспышки, чем бензин. Когда его распыляют в виде тонкого тумана на то, что по сути представляет собой бушующий огонь, он сгорает так же быстро и легко, как бензин. Таким образом, керосин работает так же хорошо, как топливо для реактивных двигателей, как и бензин (на самом деле, он, вероятно, работает значительно лучше из-за более низкого давления пара и, следовательно, более низкого кипения, что снижает потери топлива), и к тому же с ним гораздо безопаснее обращаться. Попытка использовать бензин для аэропорта, полного самолетов, была бы ужасно опасной.

Ответы (6)

Вы можете убедить газотурбинный двигатель работать на чем угодно, что может гореть. Таким образом, решение о том, какое топливо на самом деле использовать, зависит от побочных факторов, включая, помимо прочего:

  • доступность
  • Стоимость
  • выбросы
  • температура горячей секции
  • химические реакции с деталями двигателя

Конкретные примеры:

  • Угольную пыль довольно сложно перекачивать, а рампи не любят лопатой.
  • жидкий водород (используемый в космическом челноке) требует много места для хранения и имеет неприятную привычку замораживать все, к чему прикасается, например, рампы.
  • этилацетилендекаборан неприятно токсичен (снова рамповый союз), а побочные продукты сгорания были довольно абразивными для внутренностей двигателя.
  • триметилалюминий уменьшит сложность двигателя (воспламенители не нужны), потому что он имеет неприятную привычку мгновенно воспламеняться при контакте с воздухом, поэтому утечки довольно опасны.
  • природный газ обычно используется в качестве топлива для турбин на насосных станциях: он уже есть и поэтому «бесплатен». Требуемые сосуды под давлением делают непрактичным использование в качестве авиационного топлива.

Таким образом, керосин в основном стал стандартным топливом для турбин, потому что он:

  • дешевый: керосин составляет довольно большую долю сырой нефти. Когда вы измеряете свой запас топлива в тоннах, разница в несколько центов за литр.
  • безопасен в обращении: относительно нетоксичен, не так легко воспламеняется
  • хранить и транспортировать в обычных конструкционных металлах
  • не засоряет двигатель
Разве турбины не могли просто работать на рампах?
Известно, что более крупные двигатели иногда перекусывают ими.
Вносит изменение от птиц, я полагаю. Жаль, что экологически чистый реактивный двигатель, работающий на птице, на самом деле не имел большого успеха.
Промышленные газовые турбины могут работать и работают практически на чем угодно. Существует поток, называемый «газ нефтеперерабатывающего завода», что переводится как «все, что легче пентана, что нефтеперерабатывающий завод не хочет и не может хранить». К ним относятся водород, окись углерода и углеводороды. Часто они смешиваются с инертными веществами, такими как азот (смеси углеводорода и азота трудно разделить). Ожидается, что одна и та же турбина будет работать на керосине или газойле, когда их избыток, или для запуска. Вода также впрыскивается для контроля NOX. Единственная проблема, как вы говорите, это не оставлять твердый осадок, который засорит двигатель.
@NobodySpecial : Дайте мне тоже немного рампы, я люблю всевозможные пироги ... Чуть более серьезно: действительно ли керосин используется в качестве смазки? Впервые слышу, но звучит логично.
@PatricHartmann - Керосин и дизельное топливо должны обладать смазывающими свойствами, чтобы топливные насосы высокого давления в двигателях с воспламенением от сжатия (газотурбинные, дизельные поршневые) не разваливались - иначе их нельзя смазывать!
Возможно, неплохо упомянуть, почему поршневые двигатели такие привередливые: бензин должен воспламеняться только тогда, когда вы подаете на него искру; дизель должен воспламениться сразу же , как только он попадет в горячий цилиндр. В реактивном двигателе топливо в любом случае распыляется в апокалиптических условиях горения, поэтому можно иметь менее «привередливое» топливо.
@sanchises: бензин легче воспламенить, чем дизельное топливо или керосин. Причина, по которой двигатель с искровым зажиганием может работать только на бензине, заключается в том, что искра вообще не воспламеняет более тяжелое топливо или оно будет гореть слишком медленно. В двигателе с воспламенением от сжатия температура намного выше, поэтому он воспламеняет даже дизельное топливо. Между прочим, это также увеличивает термодинамический КПД (именно поэтому у дизелей расход топлива примерно на треть ниже, чем у бензиновых двигателей).
@UnrecognizedFallingObject Большое спасибо за разъяснения! Теперь это имеет смысл, я просто никогда не задумывался об этой проблеме. Спасибо, что сделали это яснее.
Что такое рампа?
@MarcusJ сленговый термин для обозначения наземной бригады; т.е. ребята, которые загружают и разгружают самолеты, заправляют их топливом и т. д. на рампе (или перроне, в зависимости от того, в какой точке мира вы находитесь)
Понятно, я муриканец, просто никогда раньше не слышал этого термина, но я не слишком много знаю об авиации или аэропортах, но мне интересно. :)
Я думал, что самая большая проблема с угольной пылью в качестве топлива для турбин заключается в том, что она производит пепел, который повреждает лопасти.

В современном турбовентиляторном двигателе топливо не только сжигается в двигателе и используется для смазывания таких деталей, как топливные насосы и элементы управления, но также используется в качестве гидравлической жидкости — оно используется для питания таких устройств, как входные направляющие лопатки и регулируемый статор. лопатки во многих двигателях, а также более экзотические аксессуары, такие как подвижные сопла и впускные рампы.

Это означает, что бензин часто не переносится более крупными авиационными турбинами, поскольку он кипит при такой низкой температуре, что может выкипеть внутри деталей топливной системы (или другой топливной системы) и помешать их работе, помимо смазывающей способности и проблем с загрязнением свинцом, которые он явно будет позировать. Даже широкоугольные реактивные топлива, такие как JP-4 и Jet-B, запрещены для использования в некоторых более крупных ТРД из-за проблем с летучестью, которые они создают (это цитата из раздела Ограничения 777 QRH):

Использование топлива JP-4 и Jet B запрещено.

Исходя из моего обучения, ограничения на использование авиационного газа в PT6 связаны с его способностью смазывать топливные насосы двигателя и загрязнением свинцом горячей секции, которое возникает в результате использования авиационного газа. Я не могу сказать о допусках других двигателей, но некоторые военные реактивные топлива имеют гораздо более летучие компоненты, чем чистый керосин, а судовые газовые турбины работают на дизеле. Топливо для турбины всегда определяется не тем, что она может сжечь, а тем, что практично и экономично ее кормить.

Извините, если это тангенциально, но были подняты другие свойства керосина (он же керосин) в качестве топлива для турбин. Насколько мне известно, все «реактивные топлива» (предназначенные для использования в самолетах) основаны на керосине.

Еще одним свойством реактивного топлива, о котором не упоминалось, является точка замерзания, при которой вязкость падает из-за образования парафина и насосы и фильтры начинают забиваться. Обычный керосин (используемый в фонарях и обогревателях) редко приходится иметь дело с минусовой температурой (например, -40°C) и высотой 30 000 футов.

Также важна летучесть, которая может снижаться при низких температурах и препятствовать сгоранию.

см. http://www.shell.com/global/products-services/solutions-for-businesses/aviation/shell-aviation-fuels/fuels/types/civil-jet-fuel-grades.html для различных видов топлива и их замораживания точки.

Когда я служил в Королевском флоте, мы использовали газовые турбины Olympus для обеспечения высокой мощности и скорости. Это оказались те же самые турбины, которые Конкорд использовал, когда он был в эксплуатации. Мы использовали их на дизельном топливе морского качества, и у нас не было проблем.

Опять же, может быть, это - температура может быть реальной проблемой, и тот факт, что вы получаете больше энергии от топлива с более высоким октановым числом, со всеми современными технологиями, вы могли бы подумать, что это будет более дешевая альтернатива.

Топливо с воспламенением от сжатия (по крайней мере, в дизелях) оценивается по цетановому числу - как скажет вам любой, кто заправлял Jet-A в свою поилку для бензина, у Jet-A ровно 0 октанового числа!
фантастическая информация!

Из-за очень высоких температур реактивных двигателей бензин становится плохим топливом, потому что он слишком быстро сгорает. Керосин, который в некоторых местах обычно называют «мазутом», позволяет избежать проблем с преждевременным зажиганием (и некоторых угроз безопасности), точно так же, как бензин с более высоким октановым числом предотвращает детонацию свечей зажигания. Окончательный контроль воспламенения достигается за счет использования дизельного топлива (которое ТАКЖЕ обычно называют мазутом в некоторых местах), и именно поэтому большие грузовики используют дизельное топливо: этот контроль дает им максимальную топливную экономичность, которую могут иметь их двигатели; но Дизель не будет запускать реактивный двигатель. Бензин слишком летуч для реактивного двигателя; Дизельное топливо НЕ ДОСТАТОЧНО летучее для струи.

Проблема с запуском дизельного топлива в реактивном двигателе заключается в воспламенителях - триэтилборановая система SR-71 без проблем воспламенит дизельное топливо! (Дизель не будет работать в SR-71 через его оболочку по ряду других причин, но система зажигания в этом самолете не является одной из них, и я подозреваю, что J58 будет работать на дизельном топливе в аварийной ситуации, хотя и с серьезными последствиями. ограниченный полетный диапазон.)
Экстремальная скорость горения бензина делает его плохим топливом по гораздо более простой причине: разница в скорости горения еще более заметна для жидкого топлива. Пламя будет распространяться по поверхности лужи с бензином примерно в шесть раз быстрее, чем по луже с керосином, а бензин также имеет гораздо более высокое давление паров и температуру вспышки ниже большинства нормальных температур окружающей среды (!). Даже Jet B, который представляет собой смесь керосина и бензина, имеет проблемы с безопасностью из-за чрезмерного энтузиазма бензина в отношении воспламенения; чистый бензин слишком опасен для использования в качестве топлива для реактивных двигателей.
Почему реактивные двигатели используют керосин, а не бензин?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 7v