当代航空发动机中,航空煤油经常作为重要的冷源冷却飞机内各子系统,吸收其中的废热,使得航空煤油在进入燃油喷嘴前的温度可达373~413K。随着航空发动机技术的不断发展,压气机的压比πc不断提高,燃烧室进口气流温度进一步升高,其对管路中的燃油加热效应也愈加突出,致使燃油在管路内产生结焦,影响航空发动机正常工作。本文以航空发动机燃油喷嘴热防护技术为研究背景,针对国产RP-3航空煤油热氧化结焦特性展开试验研究,总结国产RP-3航空煤油的结焦特性和随流动和环境参数的变化规律,为航空发动机燃油喷嘴热防护方案设计提供技术支撑。本文结合国内外结焦试验的研究成果,基于恒定环境温度的试验方法,制定了试验方案,建立了热氧化结焦试验台一整套试验研究系统,针对RP-3航空煤油热氧化特性展开试验研究,分析了进口燃油温度、进口流速、进口雷诺数、环境温度和加热时间对RP-3航空煤油热氧化结焦特性的影响;获得了本文工况范围内RP-3航空煤油的热氧化结焦临界壁面温度,同时研究了燃油静止条件下的结焦特性;此外,开展了4种壁面材料对燃油热氧化结焦的影响研究。通过对试验结果分析获得了以下主要结论:提高进口燃油温度和环境温度,燃油出口温度均升高;提高进口燃油流速,燃油出口温度下降;沿程结焦量均呈现出先增大后减小的规律,结焦量的峰值出现在试验件的中后部;沿程结焦量和总结焦量均随着进口温度的升高而增大;结焦量随加热时间呈非线性的变化规律;随着环境温度的升高,结焦量而增大,沿程结焦量峰值有前移的趋势;随着进口燃油流速的提高,沿程结焦量和总结焦量均随着显著减小;进口雷诺数Re的影响是多方面的,既可影响化学反应的速率又可影响结焦前体的物理扩散,两者的影响存在某种平衡;在本文的工况范围内,获得了RP-3航空煤油热氧化结焦的临界壁面温度,在进口燃油流速vin>1m/s时,结焦临界壁面温度Tc=465K;RP-3航空煤油静止在燃油管道内时,当壁面温度低于423K时不会产生结焦,壁面温度升高至450K后会产生结焦,温度临界点为介于423K和450K之间;不同材料试验管道内总结焦量顺序为:黄铜管>316不锈钢管>304不锈钢管>321不锈钢管。