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吸热型碳氢燃料燃烧前的裂解过程可以吸收额外热量，被认为是有效的冷却剂并广泛应用于先进飞行器的推进系统。在吸热型碳氢燃料的使用过程中，其各项性质从根本上取决于燃料的组成和结构。目前对航空燃料分子结构与裂解特性及热沉鲜有研究。本文采用HPPy-GC-MS/FID研究了多种航空煤油烷烃分子的高压裂解和热沉特性，为吸热型碳氢燃料的组分筛选和优化提供了数据支撑和理论基础。
在3.0MPa，500-750℃条件分析了31种航空煤油烷烃的热裂解特性，以探究烃类分子结构对裂解性质的影响。研究表明主(侧)碳链增长、取代基数量增多、取代基向中心碳原子转移等因素均会促进烷烃的裂解。多取代和2位取代的异构烷烃更倾向生成C3、C4产物。本文提出热沉指数(HSI)及结焦指数(PCI)来定量描述不同烷烃热沉及结焦趋势差异。同碳数烷烃的HSI大致遵循如下规律：单乙基取代烷烃＞取代基位于碳链中央的单甲基取代烷烃＞正构烷烃＞2-甲基取代烷烃＞多取代烷烃＞双取代环烷烃＞单取代环烷烃＞双环烷烃。同碳数烷烃中，环烷烃具有最高的PCI，其次为异构烷烃、正构烷烃。高碳数正构烷烃、单取代烷烃以及正烷基取代环己烷具有较高的HSI和较低的PCI，更符合高热沉吸热型碳氢燃料的设计要求。
为进一步探究烃分子的混合裂解和热沉特性，在3.0MPa，700℃条件下进行了18种不同组分与配比的混合烃热裂解实验。受反应体系中自由基浓度影响，正构烷烃混合物裂解具协同促进效应，异构烷烃混合物的相互作用并不明显，环烷烃混合物、正/异构、正构/环烷烃以及异构/环烷烃混合物均表现出促进-抑制的混合效应。多取代烷烃和十氢萘的加入在降低混合物热沉的同时使其结焦前驱体含量明显升高。上述烃类结构/组成与裂解性质关系的研究为高热沉碳氢燃料的理论设计提供重要研究基础。
在3.0MPa，500-750℃条件分析了31种航空煤油烷烃的热裂解特性，以探究烃类分子结构对裂解性质的影响。研究表明主(侧)碳链增长、取代基数量增多、取代基向中心碳原子转移等因素均会促进烷烃的裂解。多取代和2位取代的异构烷烃更倾向生成C3、C4产物。本文提出热沉指数(HSI)及结焦指数(PCI)来定量描述不同烷烃热沉及结焦趋势差异。同碳数烷烃的HSI大致遵循如下规律：单乙基取代烷烃＞取代基位于碳链中央的单甲基取代烷烃＞正构烷烃＞2-甲基取代烷烃＞多取代烷烃＞双取代环烷烃＞单取代环烷烃＞双环烷烃。同碳数烷烃中，环烷烃具有最高的PCI，其次为异构烷烃、正构烷烃。高碳数正构烷烃、单取代烷烃以及正烷基取代环己烷具有较高的HSI和较低的PCI，更符合高热沉吸热型碳氢燃料的设计要求。
为进一步探究烃分子的混合裂解和热沉特性，在3.0MPa，700℃条件下进行了18种不同组分与配比的混合烃热裂解实验。受反应体系中自由基浓度影响，正构烷烃混合物裂解具协同促进效应，异构烷烃混合物的相互作用并不明显，环烷烃混合物、正/异构、正构/环烷烃以及异构/环烷烃混合物均表现出促进-抑制的混合效应。多取代烷烃和十氢萘的加入在降低混合物热沉的同时使其结焦前驱体含量明显升高。上述烃类结构/组成与裂解性质关系的研究为高热沉碳氢燃料的理论设计提供重要研究基础。