中国民航认证的两种可持续航空燃料热解反应机制比较研究及其对"飞行净零"目标的推动作用

本文推荐：该研究针对中国民航局(CAAC)认证的两种废食用油(HEFA)基可持续航空燃料(SAF)，采用混合化学(HyChem)方法构建热解反应机制，通过流反应器实验获取组分数据，结合NSGA-II多目标遗传算法优化7个集总反应的阿伦尼乌斯系数。研究成果为SAF燃烧模拟及航空发动机级安全认证提供了关键动力学模型支持，对实现航空业"飞行净零"(Fly Net Zero)目标具有重要意义。

　　

Highlight

SAF表征

当前，由中国炼油企业生产的两种获CAAC认证的SAF因其产量和消费量较大而备受政府、产业界和学术界关注。ZRCC生产的SAF1与JunHeng生产的SAF2均采用加氢处理酯和脂肪酸(HEFA)工艺。两种SAF的主要理化性质数据来自制造商质量报告，所有测试均符合ASTM国际标准。

动力学建模方法

在航空发动机燃烧室研究领域，数值模拟是评估燃料在不同工况下燃烧特性的重要手段。燃料动力学模型是燃烧模拟不可或缺的前提。当前研究的主要挑战源于航空燃料复杂的化学成分，这给建立精确动力学模型带来巨大困难。为解决该问题，替代燃料和简化动力学方法被广泛采用。

理化性质

表2展示了两种SAF与传统航空煤油JetA-2(POSF10325)的部分理化性质。总体而言，两种SAF与JetA-2之间存在显著差异，两种SAF之间也存在差异。与JetA-2相比，SAF1(750.1 kg/m³)和SAF2(742.0 kg/m³)的密度均低于JetA-2(803.2 kg/m³)。在安全特性方面，SAF1(48.5°C)和SAF2的闪点...

结论

本研究中，我们考察了两种不同SAF的理化性质和化学反应机制。通过GC-MS分析确定了两种SAF的详细组成，采用HyChem方法构建了其化学反应机制。HyChem参数通过流反应器实验获得的组分数据确定，7个集总反应的3个阿伦尼乌斯系数通过NSGA-II优化获得。两种模型均...