铝纳米流体燃料

燃烧速率随粒径浓度可调

一种含铝纳米颗粒和油酸的煤油基燃料，通过调控粒径与浓度实现对燃烧特性的协同优化。

Zhou, Shuai · Jiangong, Zhao · Zilong, Zhao · Liu, Hongjun · 敖文

Acta Astronautica 2025

参数信息

稳态表面温度

205 °C

点火延迟（纯煤油+油酸）

0.333 s

燃烧速率

0.596 mm² s⁻¹

点火延迟比

1.5

均方根误差

8 %

技术优势

表面温度更高

液滴表面温度随颗粒浓度升高，7.5 wt%时约205°C，有利于强化蒸发和燃烧。

燃烧速率可调

通过改变铝颗粒粒径和浓度可调控燃烧速率，5.0 wt%铝+5.0 wt%油酸时达0.596 mm² s⁻¹。

模型预测可靠

动力学预测模型对点火延迟、燃烧速率和表面温度的均方根误差均低于8%。

应用场景

• 航空推进：铝纳米流体燃料可提升推进剂能量密度与燃烧效率，用于航空动力系统。
• 高能燃料：铝颗粒的加入提高了燃料的能量释放和燃烧速率，满足高能燃料需求。
• 燃烧工程：通过粒径与浓度调控燃烧特性，为燃烧工程提供可设计的燃料配方。
• 航天动力：该燃料可替代传统煤油用于航天动力系统，通过微爆和团聚反应改善燃烧。