基于发动机与飞机的藻基航空燃料全生命周期分析

讨论了基于发动机类别及其飞机的藻基航空替代燃料与常规航空燃料对全生命周期的影响。基于GREET（the greenhouse gases,regulated emissions,and energy use in transportation）模型,依据平均载荷、最大航程,将民航客机分为单通道窄体、双通道中型、双通道大型、巨型、支线和公务机等6类。起飞、爬升、进近、滑行、巡航过程的燃料消耗及排放采用国际民用航空组织、美国NASA-AAFEX实验、欧洲EASA适航条例提供的数据。计算了6类发动机-飞机的气体排放、能量消耗情况。在双通道大型客机中藻基航空替代燃料制备过程的温室气体排放仅为0.2351g/(kg·km),原因为该类客机与小型飞机相比有更好的发动机效率和运输效率。然而由于起飞降落过程排放比例较大,单通道窄体客机在航程上对温室气体排放变化更为敏感。      

中国航空生物燃料首次试飞用油适航评审

本文详细介绍了中国航空燃料首次试飞用油适航评审的全过程,列出了航空生物燃料适航评审中关键的质量控制点以及未来适航审定的思路。一、前言航空生物燃料是航空运输业应对能源危机和温室气体排放、保持民航业可持续发展重要战略措施,对行业未来发展和提高国际竞争力意义重大。国家高     

简讯·综合

美研究人员研制豆油和航空燃油混合新型燃料US Researchers Are Developing New Air Fuel Mixed with Air Oil and Bean Oil美研究人员目前正在研制的一种由豆油和传统航空燃油混合的新型燃料,能大大降低污染物的排放,并减少能源消耗。 据英国《新科学家》报道,以谷物为原料的生物燃料被认为是传统石油燃料的理想替代品,既可减少污染物的排放,还是一种可再生能源。从环境方面看,作物在生长过程中吸入的二氧化碳可与作物燃烧时排放的二氧化碳相抵消,且燃烧时产生的黑烟和可吸入颗粒物大大减少。 此前,其他研究人员在利用植物油和传统航…     

助力"双碳",生物航煤蓄势待发

随着经济的快速发展,航空运输业保持着持续增长的态势,使用传统航空燃料带来的温室气体排放逐年增加.据估计,2019年航空运输业产生的CO2排放总量约9亿吨,超过全球排放总量的2％.为了保障航空运输业的可持续发展,推进低碳革命和着力发展以低碳为核心的新能源技术已成为国际民航业的普遍共识.     

巴航工业致力于航空生物燃料研发

对于航空业而言,燃油成本和环保要求的不断提升是今后面临的重大挑战,而采用生物燃料是解决这两大问题的重要手段之一。巴航工业公司致力于航空生物燃料研发,向巴西生物燃料行业投资,并参与了多次生物燃料试飞。 航空业在努力寻求减少温室气体排放的技术途径。理论上,改进飞行高度和导航方法、减少曲折航路和缩短飞机在地面上的开机时间都有助于减少排放。作为业内主要的飞机制造商之一,巴西航空工业公司（巴航工业）虽无法参与上述减排措施,     

民用航空产业碳排放壁垒及应对策略

由于对气候变暖问题的关注,航空业成为全球第一个限制碳排放的行业,二氧化碳排放规制成为民用航空最主要的绿色壁垒.据国际民航组织(ICAO)研究,现阶段全球航空运输业排放的二氧化碳约占总量的2.4％.国际清洁运输理事会(ICCT)的一项研究显示,到2050年,航空业碳排放量将达到全球温室气体总排放量的22％.     

液化天然气作为航空燃料的发展趋势及特点分析

为研究液化天然气(LNG)作为航空燃料的可行性,对LNG的特点、发展趋势及作为航空燃料存在的问题进行了分析.采用了横向比较的方法,将LNG与新的航空替代燃料和传统航空燃料进行了比较和计算分析.结果表明:与新的航空替代燃料相比,LNG具有来源广泛、经济性好、发动机适应性强等优点.与传统航空燃料相比,LNG的储量大,可使用100年以上;可燃极限宽、污染物排放低,NOx排放仅为航空煤油的1/4;单位质量能量密度高、成本低,其燃料成本仅为航空汽油的一半,航空煤油的1/3;同时还具有可用于发动机高温部件冷却用的冷能,是一种极富潜力的航空燃料.指出在LNG作为航空燃料方面急需开展动力系统与飞机结构的匹配、燃料相态的有效转化及不同燃料在燃烧室内的反应特性等方面的研究工作.      

空客与清华大学开展环保型航空替代燃料研究

日前,空中客车公司与清华大学签署协议,双方将合作开展环保型航空替代燃料研究,包括替代燃料原料的选定、产业链的建立以及商业化模式的推广等。产业链旨在促进环保型生物燃料在中国的生产、推广与应用。双方将在研究第一阶段对符合生态环境、经济利益和可持续发展要求的生物燃料原料进行分析研究。研究工作将由空客公司牵头,由清华大学和一些顶尖欧洲学院密切     

芳香烃种类及含量对航空发动机燃烧的排放影响

为了对不同芳香烃种类及含量在航空发动机上表现开展综合评定,对16种芳香烃的3种配比调和燃料开展发动机排放尾气碳烟浓度实验。根据实测颗粒物排放浓度值,对芳香烃的种类与含量增长对排放的影响进行比较;通过线性拟合计算芳香烃特性与颗粒物PM(particulate matters)排放的相关性;结合燃料的能量密度与排放两大重要因素,给出综合评定排名。分析结果表明:茚与萘系类产生的PM数浓度显著更高,而加氢处理后对排放有明显改善。芳香烃的密度和碳氢比对PM的影响最大,并随着芳烃浓度的增加影响越显著。对异丙苯与苯乙烯在综合评定中被列为最优两种芳烃,对萘系列加氢处理可同时优化比能与排放。该结果为通过控制燃料中芳烃种类来优化燃料提供了研究基础。      

欧盟航空排放交易体系的影响与我国因应之策

航空碳减排是碳中和目标下全球气候治理的重要任务之一。欧盟2023/958号指令的生效进一步修订了航空排放交易体系，在配额发放、适用范围、国际协调等多方面做出了更新规定。然而，作为治理航空排放的单边手段，欧盟航空排放交易体系会对我国主权安全、经济利益与航空排放治理成效产生负面影响。因此，我国民航产业应当完善减排机制、革新燃料技术、加强国际合作，积极应对欧盟绿色霸权与绿色壁垒带来的挑战，促进国际航空碳排放治理的稳定运作。     

CRYOPLANE: hydrogen fuelled aircraft — status and challenges

Civil aviation faces a mounting conflict between the rapid growth of traffic demand and the increasingly clear need to reduce emissions of the long-lived greenhouse gas, carbon dioxide. Use of hydrogen fuel may contribute to the resolution of this conflict. This paper reviews the problem and introduces the current European research.     

二氧化碳在RP-3航空燃油中扩散系数实验

基于压力降落法原理,搭建扩散系数测试实验装置,测试了29815K时CO2在水中的扩散系数并与文献值比较,验证了实验系统的可靠性。实验测定了密闭容器中28315～33315K时CO2 RP 3燃油体系中的压力随时间的变化值。实验测量曲线与数值拟合曲线完全稳合,计算得出不同温度下气体在燃油中的扩散系数值为10-8m2/s数量级。由实验结果可知:气体扩散系数与温度之间符合化学反应阿伦尼乌斯定律,由此根据已有扩散系数值可建立CO2在RP 3燃油中扩散系数预测模型。采用25315、26315K和27315K时3组实验数据来验证模型的准确性,结果显示实验数据符合预测模型方程,模型具有一定的外延性。      

航空用燃料电池及混合电推进系统发展综述

随着世界范围内碳减排需求的日益增长及长航时飞机的发展需要,高效率的燃料电池航空电推进系统逐渐受到重视,氢能航空的理念被人们所熟知。可使用碳氢燃料的高温燃料电池还可与燃气涡轮组成混合动力系统,发电效率进一步提高至70%。本文首先回顾了燃料电池及燃料电池涡轮混合系统在航空能源、动力系统方向应用概况;接着,概述了几种突破现有涡轮发动机技术瓶颈的新概念混合电推进系统,如发电与推进一体化燃料电池涡轮混合动力系统和无涡轮燃料电池混合推进系统;基于此,本文分析了限制燃料电池混合系统实际应用的关键技术难题,主要体现在混合动力系统功重比较低、大分子碳氢燃料重整技术未突破两方面。     

民机燃油箱防爆闪电防护新适航要求研究

民用飞机燃油箱系统防爆设计是飞机设计的一个重要方面,其中适航对燃油箱系统闪电防护设计要求作为燃油箱防爆设计及验证的一个重要组成部分,历来受到航空工业界及美国联邦航空局(FAA)的普遍关注。通过研究FAA 关于民用飞机燃油箱系统防爆方面闪电防护的最新适航要求,总结了相关条款的变化内容及相应的符合性验证方法,并预判了未来航空工业界由此产生的影响,对民用飞机适航验证有一定借鉴意义。     

生物航煤的管理、验证标准及验证流程

为了创建自主认定航空替代燃料的审定办法,介绍了国外适航局对替代燃料的管理流程及标准ASTM D4054和ASTM D7566,以及中国适航局依据符合性验证方法制定的《含合成烃民用航空喷气燃料》（CTSO-2C701）标准。详细介绍了标准中规定的生物航煤生产工艺、最低性能标准以及获得批准书需要通过的理化性能和特定性能试验,包括发动机台架和试飞验证。标准中提出了采用技术标准规定批准书（CTSOA）的形式对生物航煤进行申请和批准。在比较国内外生物航煤管理、标准及验证流程技术基础上,总结了中国生物航煤性能验证技术、发动机台架和试飞要求,以及依据此验证技术进行了中国石化1号航煤的认证,为形成一套有别于其他国家的特定的审定办法提供了技术支持。      

航空工业军民融合式发展研究综述

航空产业属于八大战略性新兴产业之一的高端装备制造产业,全球主要国家的航空工业都在走军民 融合发展道路。我国自从航空工业创建以来,“军暠与“民暠就密不可分,军民融合式发展已成为航空工业发展的 主旋律。本文分析了国内外航空工业军民融合发展历程,结合我国现阶段的政策和航空工业发展水平,从法制 保障、拆壁垒和促竞争三个方面梳理了现有的航空工业军民融合战略指导与建议,继而从产业层面探索了航空 工业军民融合的集群化、模块化和平台化发展模式。基于此,总结了现有研究在研究深度、微观层面和综合性 研究方面的不足并提出未来研究方向。     

Hydrogen-fueled pollution-free transportation

Hydrogen has been a useful fuel in manned spacecraft, where the only exhaust from the electric power generating fuel cells is useful water. The cost of producing and delivering the hydrogen, though high, was trivial compared to its value in the missions. We have a new problem in our Earth's atmosphere - its growing content of carbon dioxide, 47% of which comes from transportation-vehicle exhausts. Replacing all of the petroleum-fueled transportation with hydrogen-fueled transportation would reduce the carbon dioxide air pollution from transportation to zero. The cost of producing hydrogen during the night by electrolysing water with power from nuclear power plants would be trivial. However, there are added costs in hauling hydrogen in tank trucks to filling stations and carrying hydrogen fuel in cars     

航班旅客的二氧化碳补偿算法研究

研究了航空旅客的碳排放分摊问题,即碳补偿问题,通过算法说明按照业载分摊与按照总重分摊哪种适于旅客。二氧化碳排放数量与燃油消耗数量对应。以A320—200为例,计算说明了在标准情况下飞机燃油消耗数量与二氧化碳补偿的定量关系,从而确定碳补偿方案。在算法基础上,设计了通用计算程序,对输出结果进行了分析。     

航空发动机全生命周期碳排放计量方法研究

航空是碳排放八大重点行业之一,航空产业的碳排放主要受航空发动机碳排放的影响,因此亟需开展航空发动机碳排放计量方法研究。以生命周期评价作为航空发动机碳足迹的量化方法,将航空发动机全生命周期碳排放分为燃料周期碳排放与材料周期碳排放,并分别进行统计;将航空发动机系统边界进行划分,提出各个阶段应进行的数据收集,并对数据做出要求,得到一套相对完整的航空发动机碳排放计量方法。本文得到的方法可以从生命周期的角度全面评估航空发动机碳排放,可为航空发动机全生命周期碳排放计量提供指引,从燃料角度与材料角度为减排提供理论基础。