首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到17条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
RP-3替代燃料自点火燃烧机理构建及动力学模拟   总被引:11,自引:0,他引:11  
通过对RP-3 航空煤油成分的分析, 以及对8 组替代模型的对比实验, 选取了73.0%(质量分数)正十二烷, 14.7% 1,3,5-三甲基环己烷, 12.3%正丙基苯作为RP-3 航空煤油的替代模型. 使用本课题组自主研发的机理自动生成程序ReaxGen, 构建了RP-3 替代燃料的高温燃烧详细机理, 用该机理模拟了激波管点火延时, 并与实验数据进行比较. 用物质产率分析和近似轨迹优化算法(ATOA)简化方法简化了详细机理. 最后对燃烧机理在不同化学计量比及压力条件下的点火延时做了敏感度分析, 考察了燃烧机理在不同化学计量比下关键反应的异同. 结果表明, 该替代模型的燃烧机理能很好地描述RP-3煤油的高温点火特性.  相似文献   

2.
燃料燃烧过程中形成的碳烟颗粒是航空发动机中污染物排放的主要成分。RP-3航空煤油作为我国最常用的航空燃料,从微观机理层次研究其碳烟机理对于发动机的污染物减排具有重要意义。本文基于RP-3的三组分替代燃料模型(质量分数为73.0%的正十二烷、14.7%的1,3,5-三甲基环己烷和12.3%的正丙基苯)构建了描述碳烟生成的详细燃烧机理模型,其中包括关键的链烷烃、环烷烃以及芳香烃的多环芳烃(PAHs)生成路径。该机理在多个工况条件下对高温点火延迟时间,层流火焰速度的预测与实验结果符合。碳烟产率的模拟结果表明,该机理能准确再现碳烟的生成。基于该机理对碳烟生成过程中起到关键成核作用的多环芳烃物种芘(A4)进行了敏感性分析,结果表明含有苯环的正丙基苯通过自身裂解产生苯自由基的反应显著促进A4的生成。反应路径分析结果表明在燃烧的不同阶段形成PAHs的各个反应的通量占比有差别,反应前期PAHs的生成主要来源于苯自由基的加成反应过程,而后期主要来源于小分子C2、C3、C4等自由基的加成反应过程。  相似文献   

3.
RP-3航空煤油替代燃料及其化学反应动力学模型   总被引:17,自引:0,他引:17  
本文提出了40%(摩尔分数, 下同)正癸烷、42%正十二烷、13%乙基环己烷和5%对二甲苯的四组分RP-3 航空煤油替代燃料模型, 并通过实验充分验证了替代燃料模型与实际RP-3 航空煤油在理化特性上的相似性. 采用对冲火焰实验台架, 测量了RP-3航空煤油以及四组分替代燃料的层流火焰传播速度. 对比结果表明本文提出的替代燃料能够准确描述实际RP-3航空煤油的燃烧速率. 进一步发展了包含168组分、1089反应的半详细反应动力学模型, 验证结果表明本文机理能够准确预测RP-3航空煤油着火延迟时间和火焰传播速度.  相似文献   

4.
本文在完善燃烧化学特性参数,发展更准确的混合物特性参数计算方法的基础上,提出一套完整的、精确的航煤替代燃料模型构建方法。并采用定容燃烧弹实验系统首次测量了初始温度420和460 K、压力0.1 MPa,实际HEF航煤以及代表性组分十氢萘的层流火焰传播速度,为本文发展和验证替代燃料模型提供充分的实验数据。依据该方法提出了摩尔分数为65%正十二烷、10%正十四烷、25%十氢萘三组分HEF航煤替代燃料模型。充分的的实验和计算结果验证表明,替代燃料模型与实际HEF航煤在物理特性和燃烧化学特性方面有很高的相似性。本文提出的HEF航煤替代燃料模型和实验测量的层流火焰传播速度,为后续化学反应机理的发展与验证奠定了基础。  相似文献   

5.
航空煤油裂解产物燃烧机理构建与动力学模拟   总被引:1,自引:0,他引:1  
针对航空煤油典型裂解工况的裂解产物,本文提出了以2.99%氢气、45.05%甲烷、36.96%乙烯、0.76%环己烯、8.89%甲苯和5.35%正十二烷(摩尔分数)的六组分煤油裂解产物替代模型,构建了包含323个物种,1544步反应的化学动力学机理。使用Chemkin-pro程序进行宽温度范围裂解产物的动力学模拟,点火延迟模拟结果与实验值吻合较好;点火延迟敏感性分析的结果表明HO_2+OH=H_2O+O_2是机理中的关键反应,同时燃烧中间产物与氧气、HO_2和OH自由基的反应也对点火影响较大。该机理模拟精度较高,能够较好的再现航空煤油裂解产物的燃烧特性。  相似文献   

6.
由于详细化学反应机理在模拟燃烧室燃烧时,计算量极大,很难被广泛运用。为了满足工程设计要求,采用替代燃料的简化机理进行计算不失为一种行之有效的方法。本文基于误差传播的直接关系图法和敏感性分析法对正十二烷180组分1962步高温机理(温度大于1100 K)进行简化,获得40组分234步化学反应机理。在温度为1100–1650 K,压力为0.1–4 MPa条件下,采用简化机理及详细机理对不同当量比、压力下着火延迟时间进行模拟,模拟结果与实验数据吻合得较好。通过对不同压力及温度下火焰传播速度进行模拟,验证了简化机理能够正确地反映正十二烷的燃烧特性。利用C_(12)H_(26)/OH/H_2O/CO_2等重要组分随时间变化的数据,验证了简化机理能够准确描述燃烧过程反应物消耗、基团变化、生成物产生的过程,并表明该机理具有较高的模拟精度。利用该简化机理对本生灯进行数值分析,结果表明该机理能够准确地反映火焰区温度和组分浓度的变化。紧凑的正十二烷高温简化机理不仅能够正确体现其物理化学特性,而且能够用于三维数值模拟,具有较高的工程运用价值和应用前景。  相似文献   

7.
基于特征值分析的骨架机理获取方法   总被引:2,自引:0,他引:2  
文斐  钟北京 《物理化学学报》2012,28(6):1306-1312
基于特征值分析法,建立了一套复杂化学反应动力学模型简化方法,并采用该方法对甲烷空气燃烧的详细化学反应动力学模型进行了简化.从GRI1.2得到了21个组分,83个反应的骨架机理.该机理与详细的GRI1.2机理和DRM19机理在不同化学计量比和不同压力下对比了点火延迟时间,结果表明简化机理能有效地再现详细反应动力学模型的反应机理,并具有更高的计算精度.从GRI3.0简化得到两种骨架机理分别为26个组分、120个反应和30个组分、140个反应.这两个机理都能很好地对火焰传播速度以及主要组分和NO浓度分布进行反应动力学模拟.  相似文献   

8.
正癸烷燃烧机理及航空煤油点火延时动力学模拟   总被引:5,自引:0,他引:5  
以单一正癸烷作为国产航空煤油的单组分替代模型, 应用自有的碳氢燃料反应机理生成程序ReaxGen-Combustion构建了燃烧反应的详细机理. 以国产煤油在加热型激波管上的燃烧实验为参考, 对比研究了文献报道的3组分替代模型(模型Ⅰ)、2组分替代模型(模型Ⅱ)以及本文的单组分替代燃烧反应机理(模型Ⅲ)在预测我国航空煤油点火延时特性方面的实用性. 结果表明, 温度在1052~1538 K时, 模型Ⅰ预测的点火延时与实验值相差较大; 模型Ⅲ在温度高于1176 K时的预测值与实验值符合较好, 在1052~1176 K之间时则相差较大; 模型Ⅱ与模型Ⅲ预测值符合很好, 由于前者考虑了低温反应机理, 因而对1052~1176 K区间的预测精度与模型Ⅲ相比有所改善. 计算还发现, 模型Ⅱ中添加的20%(质量分数)1,2,4-三甲基苯对高温段点火延时未产生明显影响.  相似文献   

9.
高保真的简化或骨架反应机理对多维计算流体力学(CFD)燃烧模拟极其重要。首先,针对不同简化目标,使用包含误差传播和敏感性分析的直接关系图方法(DRGEPSA)通过简化主要参比燃料(PRF)详细机理,获得了一系列简化机理,发现简化机理的结构随简化目标的改变而显著不同;其次,基于不确定性定量化方法评估简化机理的性能,结果表明为避免简化机理的预测结果失真,需要在简化方法中使用较小的相对误差;最后,提出了解耦法的理论依据,并使用该方法构建PRF燃料的骨架机理。结果发现通过耦合详细H2/CO/C1子机理和骨架C4-Cn子机理,最终的骨架机理能够满意地预测滞燃期和火焰传播速度。  相似文献   

10.
本文采用ReaxFF MD方法对一种较新的RP-3四组分替代燃料模型的高温氧化过程进行了研究。利用作者所在课题组研发的独特分析工具VARxMD,对燃烧过程中主要物种(燃料分子、O2、C2H4、·CH3)随时间和温度的演变规律及其化学反应进行了系统分析。ReaxFF MD模拟得到的燃料和氧气消耗量、乙烯和甲基自由基的生成量与相同温度和初始压力条件下CHEMKIN的计算结果处于同一量级,同时获得了详细的物质结构信息和反应列表。进一步对模拟得到的反应机理形式进行观察后发现,模拟获得的机理形式与文献中的描述一致。对燃料分子第一步反应数量的统计发现,其类型主要为攫氢反应和分子内断裂反应,且后者占主导;燃料分子第一步反应数量的统计也定性展现了不同燃烧条件下各类反应发生的可能性。对氧元素相关的反应分析发现,氧分子和C1-C3小分子发生的反应所占比例较大,能在一定程度上为机理简化提供有益线索。在对反应机理分析的基础上获得了RP-3四组分替代燃料体系高温氧化过程的化学反应网络。我们认为,ReaxFF MD反应分子动力学模拟、结合VARxMD对模拟结果深入分析的方法是有潜力系统认识燃料氧化反应机理的新方法,对构建燃料的燃烧反应机理库有一定的帮助。  相似文献   

11.
为了测量高温高压条件下航空燃料的导热系数,基于恒热流密度条件下,常物性不可压缩流体在圆管层流充分发展时的努塞尔数为常数原理,搭建了导热系数测量装置。通过牛顿冷却定律测量管内流体充分发展时的换热系数,可以在线测量流体的导热系数。经不确定度分析得到实验条件下最大相对不确定度为5.76%。使用乙苯和正十烷验对实验装置进行了标定,结果表明实验值与参考值比较的最大绝对偏差为5.36%。最后对2.5、3和3.5MPa下,不同温度范围的国产航油RP-3导热系数进行了测量。  相似文献   

12.
The requirements for improving the efficiency of internal combustion engines and reducing emissions have promoted the development of new combustion technologies under extreme operating conditions (e.g., lean combustion), and the ignition and combustion characteristics of fuels are increasingly becoming important. A chemical kinetic reduced mechanism consisting of 115 species and 414 elementary reactions is developed for the prediction of ignition and combustion behaviors of gasoline surrogate fuels composed of five components, namely, isooctane, n-heptane, toluene, diisobutylene, and cyclohexane (CHX). The CHX sub-mechanism is obtained by simplifying the JetSurF2.0 mechanism using direct relationship graph error propagating, rate of production analysis, and temperature sensitivity analysis and CHX is mainly consumed through ring-opening reactions, continuous dehydrogenation, and oxygenation reactions. In addition, kinetic parameter corrections were made for key reactions R14 and R391 based on the accuracy of the ignition delay time and laminar flame velocity predictions. Under a wide range of conditions, the mechanism’s ignition delay time, laminar flame speed, and the experimental and calculated results of multi-component gasoline surrogate fuel and real gasoline are compared. The proposed mechanism can accurately reproduce the combustion and oxidation of each component of the gasoline-surrogate fuel mixture and real gasoline.  相似文献   

13.
建立了一个适用于由正庚烷、异辛烷、甲苯和二异丁烯组成的汽油替代燃料均质压燃着火(HCCI)燃烧过程的简化机理模型, 包含103 种组分199 个反应. 二异丁烯主要通过燃料的脱氧反应消耗掉, 生成三种同分异构体, JC8H15-A、JC8H15-B和JC8H15-D; 燃料的分解反应也是二异丁烯的另外一条主要消耗路径, 生成两种重要的C4产物, TC4H9和IC4H7. 这些产物是CH2O的主要来源. 甲苯掺比燃料(TRF)机理主要是基于Andrae 等建立的TRF半详细机理, 甲苯和二异丁烯子机理是通过路径分析和敏感性分析得到. 简化机理能够很好地模拟激波管里的着火延迟和HCCI发动机实验, 由此可知, 本文提出的简化机理用来模拟HCCI燃烧是可靠的.  相似文献   

14.
To meet the increasing clinical needs for 25‐hydroxyvitamin D3 (25OH‐D3) detection, the development of an efficient and accurate high‐performance liquid chromatography–mass spectrometry (HPLC–MS) method for plasma 25OH‐D3 quantitation is important. Since 25OH‐D3 is an endogenous compound, the lack of a plasma blank increases the difficulty of accurately quantifying 25OH‐D3. Selection of a method suitable for clinical monitoring among various methods for endogenous compound quantification is necessary. Methyl tert butyl ether was chosen for the sample treatment in a liquid–liquid extraction protocol. Water as a blank matrix, 5% human serum albumin in water as a blank matrix, surrogate analyte and background subtraction were designed to address the problem of a deficiency of a plasma blank. Four liquid chromatography–tandem mass spectrometry methods were fully validated to verify the advantages and limitations owing to regulatory deficiencies for endogenous compound validation. All four methods met the criteria and could be used to monitor clinical samples. Overall 30 human plasma samples were quantified in parallel using the four methods. The difference between any two methods was <12.6% and the total relative standard deviation was <5.2%. Background subtraction and 5% human serum albumin in water as a blank matrix may be better choices considering data quality, matrix similarity, cost and practicality.  相似文献   

15.
The multiferroic perovskite BiFeO3 is reported to display two first order structural phase transitions. The structural phase transition at 925±5 °C is demonstrated to be first order by calorimetry and dilatometry. Electrical conductivity measurements revealed that the high temperature phase above 925±5 °C is semiconducting, in disagreement with recent reports. The sign and magnitude of the volumes of transition reflect the sign and magnitude of the discontinuities in electrical conductivity across the two first order phase transitions. A high partial pressure of oxygen was demonstrated to stabilise BiFeO3 towards peritectic decomposition. Finally, the origins of the commonly observed decomposition of BiFeO3 at high temperatures are discussed.  相似文献   

16.
An expression for electron transfer rate has been obtained through the solution of a time wave equation by the variational method by defining the wave function as a linear combination of functions corresponding to electron localization on the donor and on the acceptor. A dependence of electron transfer on temperature, on the electronic and vibrational characteristics of the system has been derived. An activation energy temperature-variation effect has been obtained. It has been proved that many-electron transfers are impossible.  相似文献   

17.
The controlled cationic polymerization of styrene using CumOH/AlCl3OBu2/Py initiating system in a mixture CH2Cl2/n‐hexane 60/40 v/v at ?40 and ?60 °C is reported. The number‐average molecular weights of the obtained polystyrenes increased with increasing monomer conversion (up to Mn = 85,000 g mol?1) although experimental values of Mn were higher than the theoretical ones at the beginning of the reaction that was ascribed to slow exchange between reversible‐terminated and propagating species. The molecular weight distribution became narrower through the reaction and leveled of at the value of Mw/Mn = 1.8–2.0. A kinetic investigation revealed that the rate of polymerization was first‐order in AlCl3OBu2 concentration meaning that monomeric counteranion (AlCl3OH? or AlCl) involved in the initiation and propagation steps of the reaction. It was also found that the rate of polymerization decreased with lowering temperature, which could be attributed to a decrease in concentration of free Lewis acid (AlCl3), the true coinitiator of polymerization, because of an increase in the tightness of its complex with dibutyl ether. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. J Polym Sci Part A: Polym Chem 48: 3736–3743, 2010  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号