喷气燃料的燃烧完全度

    燃烧完全度是指单位质量的燃料实际燃烧时所放出的热量占燃料净热值的百分比，可直接影响飞机的动力性能、航程远近和经济性能等。

    除受进气压力、进气温度和飞行高度等外界工作条件的影响外，燃烧完全度还与喷气燃料本身的化学组成和性质有关。

    合适的黏度有利于喷气燃料的雾化，加快可燃混合气的形成，从而加快燃烧速度，有利于燃烧的稳定和完全。如果黏度过大，会造成燃料的喷射角小、液滴大、射程远而雾化不良，使燃烧完全度下降。黏度较小的燃料虽然燃烧完全度较高，但黏度也不能太小；否则，会由于燃料的喷射角大、射程短而引起燃烧室内油气混合不均匀和局部过热。

    蒸发性能也会影响喷气燃料的燃烧完全度。馏分较轻、蒸发性较好的喷气燃料，能较快地与空气形成可燃混合气，燃烧完全度较高。馏分过重的燃料不易挥发，形成可燃混合气的速度较慢，燃烧完全度较低。因此，喷气燃料的终馏点一般控制在300℃以下。

    除此以外，喷气燃料的燃烧完全度还与其化学组成有关。芳烃，尤其是双环芳烃的氢碳原子比较低，燃烧完全度较差。

    喷气燃料的燃烧稳定性

    燃料在喷气发动机中能否连续而稳定的燃烧，意义重大。如果燃烧不稳定，不仅会使发动机的功率降低，严重时还会因熄火而酿成严重事故。燃料燃烧的稳定性除与燃烧室结构及操作条件有关外，还与燃料的烃类组成及馏分轻重有密切关系。研究结果表明，正构烷烃和环烷烃的燃烧极限较宽，燃烧稳定；而芳烃的燃烧极限较窄，容易熄火，特别是在温度较低的情况下更为明显。同时，燃料的馏分组成对燃烧稳定性也有影响，如果馏分太轻，燃烧极限也会太窄。因此，喷气燃料一般采用燃烧极限较宽、燃烧比较稳定的煤油馏分。

    喷气燃料的积炭性能

    喷气燃料在燃烧过程中（尤其是燃烧不完全时）会产生碳质微粒，碳质微粒积聚在喷嘴、火焰简壁等部位会形成积炭。喷嘴上的积炭会恶化燃料的雾化质量，使燃烧过程变差。积炭附着在火焰筒壁上，会使火焰筒壁因受热不均匀而变形，甚至产生裂纹。在发动机工作时，火焰筒壁上剥落下来的积炭碎片会进入涡轮，擦伤叶片，甚至造成严重事故。

    喷气燃料在发动机中生成积炭的现象，与燃烧室构造、发动机工作条件及燃料性质等有关系。就燃料性质而言，化学组成对生成积炭的影响最大，在发动机中最容易生成积炭的成分是芳烃，尤其是双环芳烃。因此，在喷气燃料中需严格限制芳烃和双环芳烃的含量。

    喷气燃料的积炭倾向可用萘系烃含量、烟点或辉光值（辉光值即将取消）表示。

    萘是由两个笨环并联形成的稠环芳香化合物，萘系烃含量表示的是喷气燃料中最易积炭的双环芳烃的含量。

    烟点又称无烟火焰高度，是在标准的灯具中测得的。对于煤油灯来说，当用一根针拨弄灯芯时，随着火焰高度的变化，灯的亮度在改变，但是当煤油灯的灯芯达到一定高度后，火焰上方会出现一条黑色的烟柱，这是由于灯芯供油量太大，燃烧不完全所致。烟点就是指在标准的灯具中测得的火焰不冒黑烟时所能达到的最大高度。

    如上所述，在喷气燃料的燃烧过程中，随着燃烧完全度不同，火焰的亮度在变化，而火焰的温度也在变化。辉光值就是根据不同的燃料燃烧时产生的火焰亮度和温度升高（温升），与标准燃料进行对比而定义的一个概念。例如，对于生炭性强的燃料，其燃气流中的炭粒较多，炽热的炭粒能使火焰亮度增加，达到同样辐射强度的火焰温升小，辉光值也小；而生炭性小的燃料，火焰温升大，辉光值也大。对于分子大小相近的烃类，烷烃的辉光值最大，环烷烃的居中，芳烃的最小。

    为了使喷气燃料具有较好的抗积炭性能，我国规定喷气燃料的萘系烃含量不大于3.0%（体积分数），烟点不小于25毫米，辉光值不小于45（GB6537-2018《3号喷气燃料》中取消辉光值），但三者满足其一即可。