《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。

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