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| 編輯推薦： |
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1.系统知识体系：从替代与可持续航空燃料的原料、工艺、认证、燃烧性能及飞机动力系统相互作用等全产业链知识体系。2.引进版图书：外方作者较为知名，是美国阿拉巴马大学长期研究航空动力燃料的专家。译者是我国的知名研发单位航空动力研究所的专家。3.工程实践与实验验证：对航空替代燃料的工程痛点问题进行了全面阐述，并对氢燃料飞机、电动飞机的适用场景及可行性进行了探讨。
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| 內容簡介： |
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《替代与可持续航空燃料》深入探讨了替代与可持续航空燃料的前沿研究，内容涵盖原料筛选、制备工艺、适航认证、燃烧性能、排放特性及与飞机系统的相互作用等全链条知识体系。图书内容系统分析了传统燃料与替代燃料的适航标准差异、点火性能优化、气体与颗粒物排放特性，并展望氢燃料和电动飞机等新兴技术，探讨其技术可行性与应用场景，助力推动航空业绿色转型与技术创新发展。特别在热稳定性调控、密封兼容性机理等工程痛点问题上的论述，能给工程实践有益启发。本书结合实验数据与工程案例，为航空动力研发人员、民航管理者、合成燃料技术人员及高校师生提供了理论与实践结合的参考，适合从事航空能源、发动机设计、化工合成以及环境工程领域的专业技术人员、研究人员，以及相关专业高校师生和企业从业者阅读。
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| 目錄：
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第1章 航空替代燃料的原料和技术路径001
1.1 引言 002
1.2 航空替代燃料研究的驱动因素 002
1.3 生命周期评估 005
1.4 原料 008
1.4.1 生物基原料 009
1.4.2 化石基原料010
1.4.3 生物质 011
1.4.4 食用油012
1.4.5 废食用油014
1.4.6 天然气014
1.5 技术路径015
1.5.1 传统技术路径015
1.5.2 费托工艺016
1.5.3 燃料成熟度等级017
1.5.4 酯类和脂肪酸类加氢工艺（燃料成熟度等级7）017
1.5.5 醇喷工艺（燃料成熟度等级4 ～ 6）018
1.5.6 直接糖制碳氢化合物工艺（燃料成熟度等级5 ～ 7） 019
1.5.7 共处理催化水热裂解工艺（燃料成熟度等级6） 020
1.6 小结 020
参考文献021
第2章 航空燃料的一般组成与航空替代燃料审批流程 023
2.1 引言 024
2.2 燃料标准 025
2.3 传统燃料的认证 026
2.4 替代燃料的认证 030
2.5 小结 035
参考文献 036
第3章 点火和再点火及替代燃料的影响 037
3.1 为什么点火和再点火很重要 038
3.2 燃气轮机点火器 038
3.2.1 电火花点火系统 038
3.2.2 火炬点火系统 039
3.2.3 激光点火系统 039
3.2.4 等离子体喷射点火系统 039
3.3 影响最小点火能量的参数 040
3.3.1 硬件和运行条件 040
3.3.2 燃料操作条件 044
3.4 影响点火延迟时间的参数 046
3.4.1 运行条件 046
3.4.2 燃料控制条件 047
3.5 替代燃料对点火性能的影响 048
3.6 结论 055
参考文献 055
第4章 替代燃料对气态排放物的影响 058
4.1 引言 059
4.2 NOx 生成机理061
4.3 气态排放物和替代燃料 063
4.4 小结 067
参考文献 067
第5章 替代燃料和燃料特性对颗粒物排放的影响 069
5.1 什么是颗粒物排放？071
5.1.1 挥发性颗粒物 072
5.1.2 非挥发性颗粒物 072
5.1.3 颗粒尺寸 074
5.1.4 颗粒物的形成机制 075
5.2 颗粒物排放的影响 076
5.2.1 对环境的影响 077
5.2.2 对健康的影响 078
5.3 颗粒物排放测量方法 078
5.3.1 重量法/ 过滤法 080
5.3.2 激光诱导炽光法 080
5.3.3 电迁移率分析仪081
5.4 减少颗粒物排放的方法 082
5.4.1 燃烧室设计 082
5.4.2 机场排放控制 083
5.4.3 航空燃料成分 084
5.5 替代燃料对颗粒物排放的影响 085
5.5.1 不同替代燃料对颗粒物排放的影响 085
5.5.2 燃料特性对颗粒物排放的影响 090
5.5.3 不同芳香烃种类对颗粒物排放的影响 097
5.6 小结105
致谢106
参考文献106
推荐参考资料 109
第6章 替代燃料及其特性对弹性体相容性的影响 111
6.1 引言 112
6.2 密封现象 113
6.3 密封件材料 116
6.4 测试方法 117
6.4.1 应力松弛 118
6.4.2 光学方法120
6.4.3 气相色谱- 质谱联用 121
6.4.4 热重分析法 121
6.4.5 傅里叶变换红外光谱仪 121
6.5 弹性体燃料兼容性的最新进展122
6.6 小结127
参考文献128
推荐参考资料129
第7章 燃料特性对贫油熄火极限的影响130
7.1 引言 131
7.2 贫油熄火机理 131
7.3 贫油熄火检测方法132
7.4 燃烧系统硬件和燃料特性对贫油熄火极限的影响133
7.4.1 燃烧系统设计的影响133
7.4.2 燃料特性和成分的影响134
7.5 贫油熄火预测139
7.6 小结 141
参考文献 141
第8章 替代燃料的热安定性及影响147
8.1 引言148
8.1.1 航空燃料149
8.1.2 “即用型”燃料155
8.1.3 替代燃料的工艺159
8.2 热安定性159
8.2.1 自氧化160
8.2.2 沉积形成机理164
8.2.3 氧化化学165
8.3 燃料组分与热安定性170
8.3.1 烷烃173
8.3.2 异构烷烃175
8.3.3 环烷烃175
8.3.4 烯烃176
8.3.5 芳香烃176
8.3.6 能量特性178
8.3.7 航空替代燃料组分及热安定性179
8.4 混合燃料185
8.5 微量组分187
8.5.1 ROOH 组分（氢过氧化物） 189
8.5.2 AH 组分（过氧自由基抑制剂） 190
8.5.3 SH 组分（含硫组分） 190
8.5.4 溶解性金属191
8.6 化学动力学机理192
8.6.1 反应速率193
8.6.2 敏感性分析194
8.6.3 常微分方程求解器及温度敏感性195
8.7 实验仪器 196
8.7.1 等温管式反应器197
8.7.2 传热模型 198
8.7.3 与近等温流动实验台的比较 199
8.7.4 航空燃料热氧化实验 200
8.7.5 高雷诺数热安定性实验台 200
8.7.6 PetroOxy 自动氧化测试仪201
8.7.7 航空燃料热安定性装置201
8.8 涉及燃料热安定性的事故教训 202
8.9 展望 204
参考文献 206
第9章 替代燃料特性对燃烧不稳定性、噪声和振动的影响213
9.1 燃烧不稳定性简介214
9.2 不稳定性的分类216
9.3 燃烧噪声217
9.4 燃气涡轮发动机的不稳定性、噪声与振动及其前期研究218
9.5 替代燃料对噪声和振动的影响 223
9.6 小结 227
参考文献 227
第10章 航空用氢燃料 232
10.1 引言 233
10.2 氢燃料 233
10.2.1 氢燃料的特性 233
10.2.2 氢燃料的生产 235
10.2.3 氢燃料的存储 236
10.3 氢燃料在航空航天中的应用历史 239
10.3.1 氢动力飞机的发展 239
10.3.2 飞机配置 246
10.4 氢燃烧室 248
10.4.1 微混燃烧室 249
10.4.2 贫油直接喷射燃烧室 254
参考文献 258
第11章 电动飞机 263
11.1 引言 264
11.1.1 背景 264
11.1.2 航空电推进系统的基本特性——储能装置 264
11.1.3 航空电推进系统的基本特性——电机 270
11.2 电动飞机和混合动力飞机的发展历程271
11.2.1 早期尝试 272
11.2.2 首批电动飞机 273
11.2.3 近期的著名电动飞机 275
11.2.4 最新进展 278
11.2.5 混合动力飞机 282
11.2.6 氢燃料电池飞机 283
11.3 展望及总结 284
参考文献 286
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| 內容試閱：
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译者前言
在全球气候变化与能源转型的双重挑战下，航空业正经历着前所未有的技术革命。传统航空燃料带来的环境负担催生了行业对清洁能源的迫切需求，而可持续航空燃料（Sustainable Aviation Fuel，SAF）的研发与应用已成为国际竞争的科技制高点。《替代与可持续航空燃料》原著凝聚了亚拉巴马大学、谢菲尔德大学等国际顶尖团队十余年的研究成果，恰如一场及时雨，为正处于产业化攻坚阶段的中国可持续航空燃料领域提供了重要参考。
翻译此书的初衷源于国内科研实践的切身体会。作为从事航空动力研究数十载的科技工作者，译者在参与国产可持续航空燃料研发项目时，深感系统性技术文献的匮乏。国际学界虽已积累大量实验数据，但知识体系离散分布于各类学术文献，缺乏从原料筛选到工程应用的全链条梳理。本书的独特价值在于构建了从原料筛选、生产工艺到燃烧特性的完整知识体系，既涵盖燃料认证标准、排放影响等基础理论，又深入探讨氢动力、电动飞机等前沿议题。尤其在热稳定性调控、密封兼容性机理等工程痛点问题上的论述，能给工程实践有益的启发。
当前中国可持续航空燃料领域正处于产业化应用的关键窗口期，本书的出版恰逢其时。希望这部译著能为我国航空动力研发人员、民航管理部门及高校师生提供有益参考，助力国产可持续航空燃料技术的突破。特别感谢化学工业出版社编辑团队的专业支持，以及中国航发湖南动力机械研究所曾琦、郑剑文、吴良成、蔡江涛、甘甜、谭文迪、张卓娅、邱思槐、刘彬、肖周世冀、唐超、余坤懋等的技术审校。
囿于译者水平，译文若有疏漏，恳请读者不吝指正。
译者
2025 年春于株洲
前言
长期以来，对业外人士来说航空燃料一直是个相对封闭的领域。由于我在航空替代燃料领域工作了十年，一直希望能为世界揭开这个封闭领域的面纱。过去十年间，替代燃料和可持续航空燃料领域开展了大量研究工作并取得了显著进展，本书便是对该领域研究成果的总结。除我之外，本书几位作者分别来自英国谢菲尔德大学和美国亚拉巴马大学。
撰写本书的另一个起因是为收集航空燃料各方面的基础知识提供一站式解决方案。本书涵盖了与航空燃料相关的重点领域，包括原料、生产工艺、组分构成、燃料认证、气态排放物、颗粒物排放、振动、噪声、燃料热安定性以及与弹性体的相容性。此外，本书还专设章节探讨氢燃料与电推进系统等未来航空动力解决方案。
在此，我特别感谢对本书编写工作给予支持与帮助的各方同仁。低碳燃烧中心（Low Carbon Combustion Centre，LCCC）以及发动机与燃烧实验室（Engines and Combustion Laboratory，ECL）的研究团队为本书提供了重要支持。我还要感谢我妻子Trupti 的理解与支持，正是她的包容使我得以全身心投入本书的编写工作。
Bhupendra Khandelwal
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