排氣污染

排氣污染是飛行器發動機的排氣中常常含有一些有害物質,如果其濃度和在大氣中的滯留時間足以造成對人類、環境以及其他生物等的危害,這就構成了排氣污染。隨著超音速運輸機的發展,人們日益關注發動機排氣對高空大氣層的污染問題。

排氣污染

正文

飛行器發動機的排氣中常常含有一些有害物質,如果其濃度和在大氣中的滯留時間足以造成對人類、環境以及其他生物等的危害,這就構成了排氣污染。燃燒碳氫化合物燃油與空氣混合物的航空發動機,在排出的燃燒產物中含有一氧化碳、某些有害碳氫化合物如3,4苯並芘、氮氧化物、硫氧化物和煙粒(含碳在96%左右的顆粒物質)等大氣污染物,在機場附近地區,尤其是在大型的國際機場附近造成對大氣的污染。為此1981年國際民航組織頒布了《環境保護標準和條例──噴氣發動機的排放》檔案,對在國際航線上渦輪噴氣發動機渦輪風扇發動機排氣中的污染物含量作了規定。
隨著超音速運輸機的發展,人們日益關注發動機排氣對高空大氣層的污染問題。排氣中的氮氧化物和硫氧化物可與平流層中的臭氧產生化學反應,使臭氧濃度減少,太陽紫外線向地面的輻射量增加。另一方面,大量水汽和煙粒排入高空,會吸收和散射特定波長的太陽光輻射能,這一切都可能造成對地球氣候和生物生長的影響。
硫氧化物的排放量主要是靠控制燃油本身的硫含量。其餘 4種污染物的排放量則要通過改進發動機的燃燒室結構和妥善組織燃燒過程來控制。提高燃燒效率的各種措施不僅可節省燃油,也能減少一氧化碳和碳氫化合物的排放量,防止在燃燒室內出現富油高溫區就可大大減少煙粒的生成,而控制燃燒溫度則在很大程度上控制了熱生成的氮氧化物。
火箭發動機排氣中的有害物質取決於所用的推進劑成分,使用硝酸和煤油的液體火箭發動機在排氣中可能有氮氧化物、碳氫化合物和硝酸等有害物質;使用肼類燃料的液體火箭發動機在排氣中有多種有害物質。使用過氯酸鹽作為複合固體推進劑的氧化劑時,排氣中會存在氯化氫、固體微粒等有害物質。太空飛行器雖然飛行次數有限,但如使用有毒推進劑,在飛行試驗中尤其是地面試驗中,也會對大氣造成嚴重污染。

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