激光诊断研究:替代航空燃料替代物产生的烟灰颗粒更小、烟灰负荷明显低于Jet A-1
行业影响实验室证据表明低芳烃合成煤油能大幅减少烟尘生成，这增强了醇制喷气燃料作为低颗粒物航空燃料选项的技术依据，不过结论仅限于常压燃烧器条件。
研究人员 Brendan Gachot、Cornelia Irimiea、Renaud Jalain、Nicolas Fdida 和 Xavier Mercier 在《Applied Physics B》上报告称，在湍流喷雾火焰中，一种替代航空燃料模拟物产生的初级烟尘颗粒明显更小，烟尘总量大幅降低，烟尘结构也与传统 Jet A-1 煤油不同。研究团队在常压燃烧器条件下采用三种激光诱导炽光配置，考察了颗粒生长、烟尘丝状结构的间歇性以及光谱发射。
该模拟物 Isopar-M 是醇制喷气合成煤油的实验室类似物，主要由含 13 至 15 个碳原子的支链烷烃构成（按重量计占 84%），芳烃含量低于 1%。Jet A-1 的密度为 800 kg/m3，293 K 下动力黏度为 1.3 mPa·s，低热值为 43.2 MJ/kg；Isopar-M 对应数值分别为 780 kg/m3、2.1 mPa·s 和 44.6 MJ/kg。实验在实验室燃烧器上稳定了两个湍流常压射流扩散火焰，燃料流量均为 100 g/h，以 18 g/h 氮气雾化，并由 1,500 g/h 的同向流动空气稳焰，火焰高度约 270 mm。
时间分辨炽光衰减时间可反映初级颗粒大小，在 Jet A-1 中为 50 至 550 ns，在 140 至 150 mm 高度处达到峰值；在 Isopar-M 中则始终保持在 50 至 150 ns 之间，轴向分布基本平坦，说明颗粒生长非常有限。Jet A-1 的衰减时间更长，表明其聚集体更大、石墨化程度更高，平均炽光强度约为 Isopar-M 的三倍。对 35,000 个单独烟尘丝状结构的分析显示，Jet A-1 丝状结构表面积的第 95 百分位是 Isopar-M 的 2.6 倍。
