偏三甲苯低温氧化实验和理论研究

利用射流搅拌反应器研究了偏三甲苯在当量为1.0、温度范围为700-1100 K条件下的低温氧化过程。根据实验和理论计算结果,发展了一个544物种3248反应的机理,更新了偏三甲苯分解、异位加成和氢提取等反应的速率常数,并在新机理中引入了偏三甲苯1位和2位甲基上的脱氢反应。本机理可以很好地预测实验结果。反应路径分析表明,1、2和4位脱氢是偏三甲苯的主要消耗路径。根据灵敏度分析可知,脱氢反应和HO_2+二甲基苄基分别起抑制和促进作用。     

低温等离子体注入定向Hg氧化实验研究

燃煤烟气汞脱除的核心是单质汞(Hg~0)的高效氧化。本文基于低温等离子体技术,系统研究了放电电压、自由基源气体组成、烟气温度及烟气组分对氯自由基(Cl)注入强化氧化Hg~0的影响,结果发现降低注入点烟气温度、增加Cl注入量以及烟气中的NO均有利于Hg~0氧化,最佳放电电压的选取则与自由基源气体组成密切相关,一定条件下,注入极少量C_(12)(19 mg/m~3)即可获得97.9%的Hg~0氧化率。     

均三甲苯低温氧化的实验和模拟研究

利用射流搅拌反应器研究了常压贫燃条件下均三甲苯在700~1100 K温区内的低温氧化动力学。实验检测了27种产物和中间体,并采用Dievart等人提出的机理进行了模拟。结果表明主要产物和中间体的实验和模拟结果符合较好,少数微量中间体模拟还有待于进一步提高。反应路径分析及敏感性分析指出均三甲苯与OH发生脱氢反应以及氢取代生成间二甲苯是重要的反应。本文研究了均三甲苯在常压条件下的低温氧化特性,为其应用于航空替代燃料提供了理论基础。     

汽油低温氧化特性及替代物模型研究

本文利用射流搅拌反应器对国产汽油以及汽油替代物模型中的重要组分异辛烷开展了低温氧化特性实验研究,并通过对国产实际汽油进行组分测量,获得了不同组分类型的摩尔分数.结合实际汽油的组分结构和物化特性,选取了五种代表性组分来构建合适的汽油替代物模型并发展了动力学机理,利用该机理分别对单组分燃料和实际汽油的低温氧化特性进行了模拟...     

一种新型生物柴油替代燃料模型

为了分析实际生物柴油的燃烧特性,综合考虑了燃料的分子量、碳氢比、化学键能和十六烷值等特性,基于丁酸甲酯、醋酸乙酯、癸酸甲酯与正十二烷四种燃料,采用配平原子个数和十六烷值的方法构建了反映生物柴油基本燃烧特性的一种新的替代燃料模型。通过不同工况下模拟结果与实验数据的比较,对该方法的合理性进行了验证,结果表明该替代燃料模型能较好地预测生物柴油在不同压力、温度和当量比下的氧化过程。该机理构成方法为替代燃料机理的构建提供了新的思路。     

正丁烷燃料中低温氧化的骨架反应机理

本文基于Healy等人建立的正丁烷详细反应机理(230个组分,1328个反应),采用直接关系图法,反应路径分析以及敏感性分析相结合的方法,构建了一个包含83个组分,397个反应的中低温反应动力学骨架模型。路径分析发现,在低温反应中,正丁烷氧化着火主要受链传播反应中的放热循环控制。而在中温反应中,正丁烷及其下游产物正丁基的裂解反应变得重要,大分子裂解后的小分子氧化加快反应进程。本文骨架模型在温度范围550~1050 K、压力范围0.1~3MPa、当量比范围0.5~2.0条件下对着火延迟时间、层流火焰速度、温度以及重要组分浓度分布的预测均与详细机理保持很好的一致性,同时与文献中快压机、定容燃烧弹和搅拌射流反应器的实验结果也吻合较好。     

二甲醚低温氧化及甲醛生成特性实验研究

在常压环境下对二甲醚的低温氧化特性做了实验研究,并在不同当量比下研究了预混气中甲醛的生成特性.实验结果表明,二甲醚在200℃左右开始缓慢发生氧化反应,在250~379℃时氧化反应最为剧烈,750℃时被完全氧化为CO2和水;在二甲醚低温氧化产物中,甲醛是其重要的组分,二甲醚在200~400℃温度环境下最容易氧化而产生甲醛...     

超临界压力航空燃料热声不稳定流动实验研究

对竖直圆管内超临界压力航空煤油的热声不稳定流动进行了实验研究。考察了不稳定流动工况壁温的振荡特征和发展过程,分析了运行参数对不稳定流动的影响机制,获得了不稳定流动的边界,实现了临界热流密度的预测,弥补了对其发展过程和边界预测研究的不足。结果表明:高热流密度下通道内煤油依次经历三种拟沸腾流动不稳定过程.振荡声响分为三类,基本处于低频范围。根据临界热流密度随质量流量、进口温度和进口压力的变化规律,通过无量纲化建立了不稳定流动的起始预测准则。     

环己烷在射流搅拌反应器中的低温氧化动力学初探:实验和动力学模型研究

We report the investigation on the low-temperature oxidation of cyclohexane in a jet-stirred reactor over 500-742 K. Synchrotron vacuum ultraviolet photoionization mass spectrometry (SVUV-PIMS) was used for identifying and quantifying the oxidation species. Major products, cyclic olefins, and oxygenated products including reactive hydroperoxides and high oxygen compounds were detected. Compared with n-alkanes, a narrow low-temperature window (~80 K) was observed in the low-temperature oxidation of cyclohexane. Besides, a kinetic model for cyclohexane oxidation was developed based on the CNRS model[Combust. Flame 160, 2319 (2013)], which can better capture the experimental results than previous models. Based on the modeling analysis, the 1,5-H shift dominates the crucial isomerization steps of the first and second O₂ addition products in the low-temperature chain branching process of cyclohexane. The negative temperature coefficient behavior of cyclohexane oxidation results from the reduced chain branching due to the competition from chain inhibition and propagation reactions, i.e. the reaction between cyclohexyl radical and O₂ and the decomposition of cyclohexylperoxy radical, both producing cyclohexene and HO₂ radical, as well as the decomposition of cyclohexylhydroperoxy radical producing hex-5-en-1-al and OH radical.     

低温液氙无损存储的实验研究与模型分析

为研究吨级低温液氙在静置存储过程中的压力与温度变化情况,选用液氩作为介质代替昂贵的液氙进行了实验测试,并使用三区模型进行模拟计算。模拟了在容积为6.7 m³的简化低温储罐模型中,将初始液相温度为87 K,压力为0.1 MPa的液氩静置9天,储罐内压力、温度的变化情况。结果显示,随着外部热量的进入,储罐压力随时间逐渐上升但并非线性增长,压力的变化率逐渐增大。为低温液氙、液氩的无损存储研究提供了参考。     

基于燃料氧化分级的化学链燃烧冷态实验研究

基于燃料氧化分级的原理,设计并搭建了新型串行流化床化学链燃烧反应器,该反应器由空气反应器、气化反应器、还原反应器、空气旋风分离器、燃料旋风分离器、空气返料器、燃料返料器和隔离器组成一个循环回路。采用压力测量和气体成分检测的方法,研究了该系统内的压力分布、物料循环速率以及反应器间气体混合规律。结果表明:隔离器流化风量是影响系统压降以及颗粒循环的决定性因素;空气反应器与燃料反应器之间几乎不发生气体串混,隔离器气体隔离作用良好。     

模型化合物吡啶、吡咯氧化规律实验研究

选用吡啶和吡咯作为模型化合物,在500～1100℃温度范围内,对其进行单独氧化和混合氧化的产物实验研究.实验结果表明,在恪?的时候,吡啶的三种氮氧化物N2O、NO和NO2的生成率随愕脑黾用飨栽黾樱阢1的时候,三种氮氧化物的生成率随愕脑黾釉虮浠幻飨浴６杂谶拎ず瓦量珻O和N2O都只在特定的温度区间内600～700℃和600～1000℃生成,而NO和NO2的生成率在超过700℃以后趋于稳定.吡啶的氧化过程对氧量变化比较敏感,而吡咯则不敏感.在混合物中,吡咯是优先氧化的.     

高空低压低温环境航空发动机燃烧室熄火特性实验

航空发动机高空熄火是非常严重的安全威胁,高空燃烧稳定性与可靠再点火是航空发动机燃烧室的普遍要求.文章介绍了高空低压低温条件下航空发动机燃烧室模拟实验设备方案和调试结果,实现了对地面状态到高空10 km处环境条件的模拟.研究表明,随着高度增加,贫油熄火极限油气比不断增大.地面状态的贫油熄火油气比为0.016,高空10 km条件下,熄火油气比为0.071,增大3倍以上.低压低温环境下,火焰锋面位置不断向喷嘴收缩,燃烧释放热区域缩小到燃油喷嘴头部附近,CH*发光强度不断衰减.在模拟高度4 km时,火焰开始转为淡蓝色,10 km时燃烧室内为淡蓝色火焰,燃烧趋于不稳定.      

LNG汽车燃料汽化器设计与实验研究

汽化器是LNG汽车燃料系统的重要设备。本文提出将汽化器换热过程分为过冷段、沸腾段与过热段的简化方法,并进行了LNG汽车起步阶段与正常行驶阶段汽化器性能模拟实验研究。     

低温加热釜系统设计与实验研究

传统的蒸汽加热釜在加热糖料时,易产生焦糊现象。在此基础上,开发了一种偏心式低温加热釜,设计一套控制系统,并对该低温加热釜在工业中的应用进行实验研究。实验表明,新型偏心式低温加热釜结构简单,可实现加热层中流体温度不超过85℃时料液温升不低于1.5℃/min的要求,同时可实现恒温、低温、控温和节能功能。     

环己烷在射流搅拌反应器中的低温氧化动力学初探:实验和动力学模型研究（英文）

本文报道了500～742 K下环己烷在射流搅拌反应器中的低温氧化.应用同步辐射真空紫外光电离质谱(SVUV-PIMS)对氧化物种进行了定性和定量测量.探测到的氧化物种有主要产物、环烯烃以及含氧产物,包括活泼的过氧化物和高氧化合物.与烷烃相比,环己烷的低温氧化过程中观察到更窄的低温反应区(～80 K).此外,基于CNRS模型[Combust. Flame 160, 2319 (2013)]发展了一个环己烷模型。本模型与前人模型相比能够更好地预测实验结果.利用模型开展的动力学分析表明,1,5-氢转移在环己烷低温链分支过程中主导一次和二次加氧产物的关键异构化反应.由于链抑制步和链传递步的竞争,如环己基加氧气的反应和环己基过氧自由基的分解反应均可产生环己烯和H02,或者经环己基过氧化自由基产生5-己烯-1-醛和OH,导致链分支过程被抑制,从而引发了环己烷低温氧化中的负温度系数效应.     

低温燃料贮箱热力学排气系统优化分析与性能研究

介绍了热力学排气系统(TVS)对于未来深空探测事业的重要意义,总结了TVS技术的研究进展。针对套管式换热器,以换热量、换热器内外管出口温差和排气侧压力损失为评价指标,进行多组变工况计算,给出了优化换热器性能的思路与方向。通过一维计算得到了TVS对低温液氢贮箱压力控制的作用效果,计算结果表明:地面工况下TVS能有效控制贮箱压力在设定范围内变化;而在微重力条件下,壁面滞留的液体导致贮箱压力低于控制下限,压力循环周期明显增长。     

低温物理实验方法研究

介绍一种基础的深低温物理实验方法，并说明了在科研中的应用。     

低温法兰密封实验研究

低温真空密封法兰在航天、超导等行业中有着广泛的应用。如超导加速器中,为了达到真空密封要求,使用了大量的低温密封法兰,其密封性能的好坏直接影响了加速器是否能够正常运行。介绍了铝镁合金圈密封法兰、无氧铜圈CF刀口法兰、铟丝密封法兰真空密封关键影响因素,如扭矩、温度、螺栓种类,对真空密封性能影响研究结果。