全氟己酮抑制航空煤油燃烧实验及化学动力学研究

航空煤油凭借其燃点较高、燃烧热值高的特点，成为飞机使用的主要燃料，但航空煤油也是燃油泄漏火灾事故中的重大危险源[1]，引发航空煤油火灾爆炸会造成巨大的破坏力。因而，科学合理地开展航空煤油燃烧抑制研究，从现象及本质上探究新型清洁高效灭火剂对航空煤油燃烧的作用机制显得尤为重要。

就目前来讲，细水雾灭火和气体灭火技术在油料火灾防控中应用较为广泛，气体灭火剂中的卤代烃灭火剂因其兼具物理抑制作用和化学抑制作用、灭火效率高、不导电且清洁无残留的优点受到学者们的重点关注。全氟己酮（C6F12O）作为氟化酮，代表了新的一类氟代烃哈龙替代物，其初始分解温度低于且分解速度快于三氟甲烷、五氟乙烷、六氟丙烷、七氟丙烷等氟代烃，很好地克服了一般氟代烃灭火剂不易分解的缺点，有望成为能长期替代哈龙的含氟灭火剂[2-3]。卤代烃灭火剂灭火性能的测试通常是采用已经被各个国家和国际标准化组织认可的杯式燃烧器（cup burner）进行的[4-5]，常选用的燃料有甲烷、丙烷、正庚烷、乙醇等[6-9]。陈涛等和梁天水等开展了对全氟己酮灭火性能的研究，得到了熄灭丙烷[10]、正庚烷[11]、乙醇[12]、RP-3航空煤油[13]的临界浓度（体积分数，下同）分别为5.8%、4.6%、5.6%、4.7%。为了更加深入地理解卤代烃灭火剂对燃烧的作用，以Linteris[14]为代表的众多学者对多种卤代烃对火焰的抑制/增强机理开展了研究，通过三氟甲烷抑制CO-Ar-O2-H2预混火焰研究表明灭火剂主要通过与O、H、OH自由基反应，降低自由基浓度和链分支速率来抑制火焰；CHF3+H̿            $\stackrel{}{̿}$CF3+H2，CF3+OH̿            $\stackrel{}{̿}$CF2O+HF是三氟甲烷降低自由基H、O和OH浓度的主要原因[15]。Zegers等[16]指出灭火效率随CF3自由基数量的增加而提高，在相同CF3自由基数量时，氟氢比（F∶H）较高的化合物在较低浓度条件下灭火效率相对较高。Williams等[17]和Hynes等[18]对七氟丙烷开展了研究，认为CF3、CF2和CFO捕获H自由基生成HF和其他含氟产物对灭火贡献最大。总地来说，目前对灭火剂的研究，在实验上以测试临界浓度为主，对不同浓度下的作用效果的探索较少；化学动力学研究上，主要以单一的小分子烃类为燃料，而对由多种较大分子烃类混合组成的实际燃料油的燃烧抑制较少。

本文对杯式燃烧器进行了改进，并开展全氟己酮抑制RP-3航空煤油燃烧实验研究，测试不同全氟己酮浓度下对火焰的作用效果，基于化学动力学构建全氟己酮抑制RP-3航空煤油燃烧的机理，分析全氟己酮在实验中呈现出的作用的原因。研究结果可为利用全氟己酮防控航空煤油火灾提供理论指导，为研制新型灭火剂提供参考。

1 实验部分

1.1 实验装置

目前，对灭火剂对火焰抑制有效性的检验方法有多种，其中利用杯式燃烧器测量气体灭火剂的熄火浓度是常见的方法之一。杯式燃烧器是一种同轴层流扩散燃烧装置，浮力作用对火焰影响较大，与常见的实际火灾一样属于浮力扩散火焰[19]，该燃烧器可以提供充足的空气使液体或气体燃料维持稳定持续的燃烧状态，气流对火焰的稳定性影响较小，灭火剂以一定比例预混在空气中，通过扩散、火焰卷吸等作用进入火焰进行灭火。实验中通常选用气体或乙醇、正庚烷等易于点燃的液体燃料，但本文选用的燃料为RP-3航空煤油，在常温常压下点燃较为困难，因此需要对杯式燃烧器加以改造。灯芯燃烧可获得较为稳定的扩散燃烧火焰，是研究含有多种成分液体燃料的燃烧及熄灭的有效方式[20-21]，本文选取该方式作为杯式燃烧器的燃烧方式，灯芯为可承受高达1000℃的高温且导油性能良好的玻璃纤维。

实验系统整体情况如图1所示，燃烧器四周由透明玻璃封闭，顶端为开口排出烟气，底部封闭、仅连接通入空气（含全氟己酮）的管路，全氟己酮由雷恩LINZ-8A型号注射泵定量注入后与空气混合，由水浴加热充分气化，水浴温度由温度控制器启停电热炉来控制，航空煤油盛装在带有灯芯管的容器中，该容器置于用于分散均匀空气流的多孔材料中，灯芯管高出多孔材料5 mm，实验中RP-3航空煤油燃烧的火焰由JVC的GC-P100BAC型号摄像机记录。

图1

图1   全氟己酮熄灭航空煤油系统总图

Fig.1   General experimental setup of extinguishing system of aviation kerosene flame by C6F12O

1.2 实验方法

实验时，先将水浴池中的温度上升至70℃（该温度可使全氟己酮瞬间气化，保证盘管内没有液态全氟己酮的积聚[12]），以20 L/min的流速通入空气，待热电偶测得玻璃罩内温度稳定后，点燃RP-3航空煤油，预燃1min，再启动注射泵注入全氟己酮。全氟己酮的流量由小到大逐步调整，直至火焰熄灭，需要注意的是每一次调整后待火焰形态较为稳定之后，再进行下一次调整。记录空气流量、全氟己酮流量、环境温度、全氟己酮/空气混合气温度用以计算全氟己酮的浓度。计算参照文献[22]中的替代方法进行，其比热容按S全氟己酮= 0.000293T-0.0158[13]计算。

2 RP-3航空煤油火焰抑制机理的构建

本文基于全氟己酮热解机理、改进的HFC机理以及RP-3航空煤油燃烧机理，构建全氟己酮抑制RP-3航空煤油燃烧机理，有助于从化学动力学层面深入了解全氟己酮对燃烧进程的影响及其实现灭火的具体机制。全氟己酮热解机理选用Linteris等[23]发展的全氟己酮14步热解机理，该热解机理在研究其抑制燃烧的化学机理中应用最为广泛，并在以往的研究[24-25]中得到了验证。全氟己酮分解成的多种C1~C3 HFC组分是其对火焰产生抑制作用的主要组分，该部分的反应机理源于Williams等[17]改进的HFC机理。RP-3航空煤油燃烧机理选用本课题组构建的四组分替代燃料燃烧机理[26]。将全氟己酮热解机理、改进的HFC机理与RP-3航空煤油机理合并，删除重复反应后，得到全氟己酮抑制RP-3航空煤油的燃烧机理，共计1403个组分、7496个反应。

与验证替代燃料燃烧机理的思路一样，合并的机理在计算单个组分时，应取得与原始机理一致的模拟结果。因此全氟己酮抑制RP-3航空煤油火焰机理应当在计算RP-3航空煤油燃烧相关参数和全氟己酮热解相关参数时，取得与原始机理相同或十分相近的模拟结果。为了验证本文构建的全氟己酮抑制RP-3航空煤油火焰机理，基于现有实验数据，利用Chemkin分别对仅有RP-3航空煤油和仅有全氟己酮灭火剂的情况开展模拟计算。

分别选用Closed Homogeneous Batch Reactor和Premix Laminar Flame-Speed Calculation模型计算着火延迟时间和层流火焰速度。图2模拟的工况为RP-3航空煤油在空气中燃烧，从图中可以看出，在计算的各个工况下，两两对应的虚线和实线都几乎完全重合，说明后者并未因全氟己酮的热解及火焰抑制机理的加入而影响到对RP-3航空煤油本身点火特性和火焰传播特性预测的准确性。

图2

图2   RP-3航空煤油着火延迟时间及层流火焰速度（图中点为实验数据[27]，实线为RP-3航空煤油燃烧机理[26]计算值，虚线为本文构建的全氟己酮抑制RP-3航空煤油燃烧机理计算值）

Fig.2   Ignition delay time and laminar flame velocity of RP-3 aviation kerosene (the points are experimental data[27], the solid lines are the calculated values of RP-3 combustion mechanism[26], and the dotted lines are the calculated values of the mechanism of C6F12O inhibiting RP-3 combustion)

分别选用Closed Homogeneous Batch Reactor和Perfectly Stirred Reactor模型计算全氟己酮着火延迟时间和热分解产物的浓度，如图3所示，为便于对比将图中C2F5COC3F7的浓度减半，并标注在其后的括号内。从图中可以看出本文构建的全氟己酮抑制RP-3航空煤油火焰机理计算结果与全氟己酮原始机理计算结果几乎完全一致，说明全氟己酮原始机理合并至其抑制RP-3航空煤油火焰机理后并未影响对其本身燃烧性质的预测，而本文使用的全氟己酮原始机理已经在大量的已有研究中得到了验证[23,25,28]，可以保证其预测的准确性，因此可以认为全氟己酮抑制RP-3航空煤油火焰机理对全氟己酮点火特性和热分解的预测是准确的。

图3

图3   全氟己酮着火延迟时间及其主要热解产物（图中点为全氟己酮原始机理计算值，线为本文构建的全氟己酮抑制RP-3航空煤油燃烧机理计算值）(1 atm=105 Pa)

Fig.3   Ignition delay time and main pyrolysis products of C6F12O (the points are calculated values of the original mechanism of C6F12O, and the lines are the calculated value of the mechanism of C6F12O inhibiting RP-3 combustion)

3 结果及讨论

3.1 全氟己酮对RP-3航空煤油火焰形态的影响

实验中可以看到不同浓度的全氟己酮加入后火焰都会发生有规律的振荡，但在临近熄灭浓度前，最终都能形成如图4所示的稳定火焰，图中以未加入全氟己酮的初始火焰作为参照。对于灯芯燃烧，油品的燃烧速率依赖于火焰的辐射反馈，而辐射反馈与火焰高度直接相关[29]，火焰高度变化与燃烧速率变化基本一致[30]，火焰高度是评价火灾危险性的重要参数，因此可以通过火焰高度来衡量全氟己酮对燃烧的作用。为了便于分析，将图像转化为二值图，阈值取值60，从而量化火焰高度。从图4可以看出火焰的形态明显因全氟己酮的加入而发生变化，随着全氟己酮浓度逐渐增大，火焰先被明显拉长，火焰根部的蓝色愈渐加深且火焰根部逐渐被抬高，此外在原火焰外围逐渐出现了一层蓝色火焰，增大了火焰的宽度，从火焰面积大小来看，全氟己酮在小于4.09%浓度范围内整体表现为对燃烧的促进作用；在全氟己酮浓度达到2.83%附近时，火焰高度达到最大值；全氟己酮浓度继续增大后，火焰根部进一步被抬高，火焰宽度逐渐收窄，火焰高度逐渐降低，表现出对燃烧的抑制作用；当全氟己酮浓度达到4.80%时火焰振荡跳动无法稳定，最终火焰脱离灯芯并熄灭。

图4

图4   不同C6F12O浓度氛围中航空煤油火焰形态

Fig.4   Flame morphology of aviation kerosene in different concentrations of C6F12O

对火焰高度与全氟己酮浓度的关系进行拟合，可在浓度低于4.80%范围内得到一个四次函数：

y = -0.10823x4+0.66215x3-1.45235x2+2.5013x+6.73792

（0 ≤ x ≤ 4.80）

其中，y为火焰高度，cm;x为全氟己酮在空气中的体积分数，%。从图5可以看出，火焰高度在随全氟己酮浓度的增大而增大的阶段，变化相对平缓；而在随全氟己酮浓度的增大而减小的阶段，火焰高度减幅较大。通过拟合函数的计算得知,与在纯空气中燃烧的工况对比，空气中添加4.24%以下的全氟己酮都会在不同程度上拉长火焰，因此在实际扑灭航空煤油火焰时，若选用全氟己酮作为灭火剂，应格外注意浓度，避免因浓度过小反而加剧燃烧的情况。实验现象说明，全氟己酮对燃烧的影响不仅仅是单纯的抑制作用，其浓度的大小是其发挥不同作用的重要影响因素。而全氟己酮在不同浓度下对燃烧的不同作用的原因，需要进一步从化学动力学层面进行研究探索。

图5

图5   不同C6F12O浓度氛围中航空煤油火焰高度

Fig.5   Flame height of aviation kerosene in different concentrations of C6F12O

通过实验可知，全氟己酮虽然为灭火剂，但其对RP-3航空煤油燃烧的作用并非单纯的抑制，而是有一个由促进到抑制的转变，为了更深入地探究促进和抑制作用发生的原因，以及由促进转变为抑制的机制，本文从化学动力学角度进行了研究分析。

3.2 全氟己酮对RP-3航空煤油燃烧温度的影响

在燃烧化学动力学分析中，通常以1200 K为界限区分中低温反应和高温反应，因此选取初始温度为1000 K和1500 K的两个工况代表低温初始条件和高温初始条件分析全氟己酮对燃烧温度的影响。采用Closed Homogeneous Batch Reactor模型计算常压，化学计量比Φ为0.6、0.8、1.0、1.3的条件下，不同浓度全氟己酮条件下RP-3航空煤油的燃烧过程最高温度，如图6所示。

图6

图6   不同全氟己酮浓度下RP-3航空煤油的燃烧最高温度

Fig.6   Maximum combustion temperature of RP-3 aviation kerosene at different C6F12O concentrations

从图6可以看出，化学计量比对于全氟己酮所起作用的影响较大，不同的化学计量比条件下，RP-3航空煤油燃烧最高温度随全氟己酮浓度变化的趋势是不同的，在贫燃料燃烧时，较低浓度的全氟己酮会升高燃烧温度，直到浓度达到一定值才起到降低燃烧温度的作用，此外初始温度条件也在一定程度上影响全氟己酮的效果，尤其是在浓度较低时的效果。具体来说，当化学计量比为0.6时，全氟己酮的添加使得燃烧温度升高，浓度达到1.53%后温度开始以较大幅度降低，浓度超过2%左右之后温度低于初始温度，表现出对燃烧的抑制，浓度继续增加到一定值后（1000 K时2.37%，1500 K时2.92%），对燃烧的抑制作用逐渐表现出边际效应，温度降低程度变缓；当化学计量比为0.8时，全氟己酮对燃烧温度的影响与化学计量为0.6时呈现相近的趋势，但温度上升的幅度相对较小，当浓度超过2.02%后温度开始降低，超过2.3%左右后开始低于初始温度体现出对燃烧的抑制；当化学计量比为1.0时，低温工况中全氟己酮不再有促进燃烧的作用，而在高温工况中仍有轻微促进燃烧作用，全氟己酮的浓度达到2.51%后才与低温工况一样较大幅度降低温度；当化学计量比为1.3时，全氟己酮高低温工况都呈现出对燃烧的抑制，低温工况下燃烧温度与全氟己酮的浓度几乎呈线性减小的关系，而高温工况在3.29%浓度前后表现出小幅度降温和大幅度降温两种情况。总地来说，全氟己酮在浓度较大时才能充分发挥出抑制效果，且在低温下对燃烧的抑制比在高温下的效果更好。

造成上述情况的原因需要从全氟己酮本身的性质进行分析，根据已有的研究[28,31]可知全氟己酮对燃烧的影响分为物理和化学两个方面，其比热容较大，能够通过物理作用吸收大量热量，发挥降温作用，而化学作用分为低浓度时的促进和高浓度时的抑制两种情况，化学促进作用以充当燃料发生氧化放热为主，化学抑制以含氟基团消耗燃烧中的活性自由基为主。在全氟己酮浓度和RP-3浓度都较低时，有大量富余氧气，全氟己酮能够在RP-3燃烧创造的远高于常温的环境下持续燃烧放热，含氟基团少，对活性自由基的消耗有限，从化学上不能有效抑制燃烧，此外其物理作用的吸热量小于此时的放热量，整体表现为升高燃烧温度；随着RP-3航空煤油化学计量比增大，富余氧气减少，全氟己酮的氧化放热反应受到限制，放出的热量逐渐小于物理吸热量，从整体上看，促进燃烧效果减弱直至转变为抑制燃烧，此时的抑制作用以物理抑制为主导；当全氟己酮浓度升高后，能够消耗活性自由基的含氟基团也随之大量增多，化学抑制作用凸显，大幅度降低燃烧温度。

此外，还有两处值得关注的是：温度随全氟己酮浓度由升高变为降低的转折点浓度，随化学计量比的增加而增加；化学计量比≥1.0时，高温和中低温工况下全氟己酮对燃烧温度的影响表现也有所不同。前者是因为化学计量比增大后，氧气相对较少，全氟己酮参与的反应也相对较少，其产生的含氟基团与活性自由基相比不足，只有当全氟己酮浓度较大后才有充足的含氟基团去消耗活性自由基；后者可能是全氟己酮相关反应在不同温度条件下的反应速率有所不同，为验证该推测，以化学计量比为1，全氟己酮浓度1%和4%为代表，研究了对温度比较敏感的前十个含氟反应在不同温度下的反应速率，以各自工况下O2+H̿           $\stackrel{}{̿}$O+OH的反应速率为RP-3航空煤油燃烧反应速率的代表进行对比，如图7所示，为便于对比对图中个别反应的反应速率乘以系数，具体系数标注在对应反应式后的括号内。

图7

图7   全氟己酮相关反应在不同条件下的反应速率

Fig.7   Reaction rates of reactions related to C6F12O under different conditions

从图7可以看出，全氟己酮浓度由1%增加至4%后，O2+H̿           $\stackrel{}{̿}$O+OH的反应速率大幅下降；在全氟己酮浓度相同的条件下，RP-3航空煤油在1000 K和1500 K时的燃烧反应速率相差并不大，尤其是在全氟己酮浓度较低时（1%）；相比之下，全氟己酮相关的反应对温度更为敏感，包括热分解反应、氧化反应和消耗活性自由基的反应，其中C2F5COC3F7 ̿           $\stackrel{}{̿}$C3F7+C2F5CO在1500 K时的反应速率远远高于1000 K。在1000 K时，全氟己酮相关的氧化反应速率远远低于RP-3航空煤油的燃烧反应，释放的热量有限，加之有一定速率的消耗活性自由基的反应抑制燃烧，燃烧温度整体呈下降趋势；在1500 K时，全氟己酮相关氧化反应和RP-3航空煤油燃烧速率都提高了，但前者提高的幅度大得多，在很大程度上缩小了与后者的差距，在放热上发挥了比1000 K时更大的作用，消耗活性自由基的反应速率提高幅度也远不如全氟己酮相关氧化反应，对燃烧的抑制效果远不能抵消对燃烧的促进作用，因此呈现出温度升高的趋势。总地来说，全氟己酮在低浓度时对不同温度条件下的化学计量比燃烧所起作用的差别主要是源于温度升高后，促进燃烧的反应提速幅度远大于其他反应。但这种情况在全氟己酮浓度升高后大为改善，使得抑制燃烧的作用凸显，在高低温条件下都能有效地发挥灭火剂的作用。

为了探究添加全氟己酮后影响RP-3航空煤油燃烧温度的具体反应，选取温度1000、1500 K，全氟己酮浓度1%、4%，进行基元反应吸/放热分析，各个工况下，对吸/放热贡献前十的反应如图8所示，为便于对比，对图中个别反应的吸/放热量乘以系数，具体系数标注在对应反应式后的括号内。

图8

图8   各基元反应的吸/放热速率

(1 erg=10-7 J)

Fig.8   The rate of absorption/exotherm of each elementary reactions

在1000 K，添加1%全氟己酮条件下，对吸/放热贡献前十的反应以放热反应为主，含氟组分参与的吸热反应主要是CO+F+M̿              $\stackrel{}{̿}$CF∶O+M；添加4%全氟己酮条件下，对吸/放热贡献前十的反应全部为含氟组分参与的反应，其中吸热的主要基元反应是：

C2F5COC3F7→$\stackrel{}{\to }$C3F7+C2F5CO

CF3-CF2̿             $\stackrel{}{̿}$CF2+CF3

CO+F+M̿             $\stackrel{}{̿}$CF∶O+M

C3F7+O2̿             $\stackrel{}{̿}$C3F7O+O

CF3COF(+M)̿             $\stackrel{}{̿}$CF3+CF∶O(+M)

在1500 K，全氟己酮的热分解反应率先开始，吸收大量热量。在热分解之后，添加1%全氟己酮条件下，含氟组分并没有发生明显的吸/放热反应；在1500 K，添加4%全氟己酮条件下，含氟组分的反应对吸/放热贡献较大，其中吸热的主要基元反应是：

C2F5COC3F7→$\stackrel{}{\to }$C3F7+C2F5CO

CF3-CF2̿             $\stackrel{}{̿}$CF2+CF3

C2F5CO̿             $\stackrel{}{̿}$CF3-CF2+CO

CF3COF(+M)̿             $\stackrel{}{̿}$CF3+CF∶O(+M)

CO+F+M̿             $\stackrel{}{̿}$CF∶O+M

C3F7+O2̿             $\stackrel{}{̿}$C3F7O+O

通过上述分析可知，全氟己酮的热分解吸收大量热量，对降低燃烧温度发挥着一定的作用，随着全氟己酮浓度的增大，其相关反应占据了吸/放热速率前十的反应，且其中的吸热反应数量增加，因此可以认为全氟己酮降低RP-3航空煤油燃烧温度的途径之一是通过吸热反应来实现的，而这显然是对浓度有要求的。

3.3 全氟己酮在RP-3航空煤油燃烧系统中的反应路径分析

在各基元反应的吸/放热速率的分析中主要关注的是能够吸收较多热量的反应，但这仅仅是全氟己酮降低RP-3航空煤油燃烧温度的途径之一，全氟己酮通过化学抑制燃烧的主要原因是消耗H、O和OH自由基，因此为了进一步研究全氟己酮在不同浓度下对燃烧的作用，对全氟己酮在RP-3航空煤油燃烧系统中的主要反应路径进行了分析，由于化学计量比Φ≤0.8时差异更明显，选择Φ=0.8为研究工况，进而选择更接近实际的温度1000 K，在Φ=0.8时在全氟己酮浓度在2%~3%之间明显的变化，因此选择这两个浓度展开分析。

全氟己酮在RP-3航空煤油/空气化学计量比 Φ=0.8、温度1000 K、浓度分别为2%和3%的反应路径如图9所示。从反应路径图可以看出，C3F7、CF2和CF3是重要的中间产物，会参与到多个基元反应中；当全氟己酮的浓度增大时，其部分中间产物的各个反应路径的占比发生变化，以CF2为例，在浓度由2%升至3%后，CF2+OH̿           $\stackrel{}{̿}$CF2∶O+H、CF2+OH̿           $\stackrel{}{̿}$ CF∶O+HF、CF2+H̿           $\stackrel{}{̿}$CF+HF和CF2+O̿           $\stackrel{}{̿}$CF∶O+F的比例增加，这些都是CF2捕捉消耗活性自由基的反应，产物除了稳定HF还会继续参与到消耗活性自由基的反应中去，而CF2+CH3̿           $\stackrel{}{̿}$CH2∶CF2+H、CF2+HO2̿           $\stackrel{}{̿}$CF2∶O+OH和CF2+O2̿           $\stackrel{}{̿}$CF2∶O+O的比例减少，这些CF2参与的反应会增加活性自由基的生成量；此外，部分中间产物参与的反应会增多，以C3F7为例，在浓度由2%升至3%后，增加了C3F7+H̿           $\stackrel{}{̿}$C3F6+HF和C3F7+O̿           $\stackrel{}{̿}$CF3COF+CF3两条反应路径，除了HF外，其余产物将继续参与到消耗活性自由基的反应中去。上述变化一方面减少了H、O和OH自由基的生成，另一方面，也是更重要的一方面，增加了H、O和OH自由基的消耗，这代表着全氟己酮作为燃料的促进燃烧的作用减弱、作为灭火剂抑制燃烧的作用增强。值得注意的是在全氟己酮浓度2%时的CF3COF(+M)̿           $\stackrel{}{̿}$CF3+ CF∶O反应，在全氟己酮浓度上升至3%时变为其逆反应，推测认为是CF3和CF∶O浓度增大导致的。

图9

图9   全氟己酮在RP-3航空煤油燃烧系统中的反应路径

Fig.9   Reaction path of C6F12O in RP-3 aviation kerosene combustion system

4 结 论

（1）将杯式燃烧器的燃烧方式由液面燃烧改为灯芯燃烧，通过实验可知该改造合理可靠，解决了气体灭火剂灭火性能测试中较高闪点燃料难以点燃的问题。

（2）在本文实验中，随着空气中全氟己酮浓度的增加，RP-3航空煤油的燃烧经历了火焰先缓慢增高，在2.83%附近达到最高，后迅速降低，在4.24%恢复到纯空气燃烧相同的高度，在4.80%火焰熄灭的过程，全氟己酮在不同浓度下对燃烧的作用有一个由促进到抑制的转变。

（3）构建了1403个组分、7496个反应组成的全氟己酮抑制RP-3航空煤油燃烧机理并进行了验证。通过化学动力学分析可知全氟己酮在低温下对燃烧的抑制比在高温下的效果更好，全氟己酮在低浓度时温度升高导致抑制作用减弱主要是源于温度升高后，促进燃烧的反应提速幅度远大于其他反应；全氟己酮降低RP-3航空煤油燃烧温度的途径之一是通过热分解等吸热反应来实现的；随着全氟己酮浓度的增大，反应路径发生变化，使得H、O和OH自由基的生成量减少、消耗量大量增多，宏观上体现出全氟己酮作为燃料的促进燃烧的作用减弱、作为灭火剂抑制燃烧的作用增强。