吸熱型碳氫燃料正癸烷高溫裂解機理研究.pdf

1、隨著高超音速飛行器飛行馬赫數(shù)的不斷提高，不得不解決飛行器的冷卻問題。飛行器工作在高速、高溫、高強度燃燒的惡劣環(huán)境下，考慮到飛行器體積、燃料制備及儲存等代價問題，常規(guī)燃料受到限制，高性能吸熱型碳氫燃料具有更好的發(fā)展前景。此種燃料先在通過冷卻通道吸收飛行器高溫部件的熱量并裂解成燃燒性能更高的氫氣及小分子烴類，然后進入燃燒室內(nèi)并將儲存的物理熱沉及化學熱沉釋放出來，此種再生冷卻方式有效的解決了飛行器的熱管理問題。因此，吸熱型碳氫燃料是高超音速飛

2、行器的核心關鍵技術之一。
　　在燃料物理性質(zhì)已確定的條件下，提高燃料的化學熱沉成為提高其總熱沉的有效手段，所以研究碳氫燃料的裂解機理對研究其吸熱及燃燒釋熱規(guī)律有重要意義。
　　本文通過正癸烷的低壓及超臨界裂解實驗，得到了裂解產(chǎn)物分布隨溫度的變化規(guī)律。根據(jù)實驗結果建立了正癸烷裂解動力學模型，得到了正癸烷裂解的裂解途徑，分析了影響產(chǎn)物分布的關鍵反應。為吸熱型碳氫燃料的制備及反應途徑的控制提供實驗數(shù)據(jù)及理論指導。
　　首先，

3、利用高壓裂解實驗系統(tǒng)進行了超臨界高溫裂解實驗，對正癸烷的穩(wěn)定產(chǎn)物進行了探測，得到了裂解穩(wěn)定產(chǎn)物隨溫度的分布規(guī)律，并通過計算得到了正癸烷的熱沉曲線，分析了其超臨界條件下的吸熱規(guī)律，為了探索自由基影響機制，添加引發(fā)劑進行了正癸烷的引發(fā)裂解實驗，初步分析了甲基在反應中的作用。
　　其次，發(fā)展了正癸烷的詳細裂解機理，并模擬了正癸烷高壓裂解過程，模擬結果與實驗結果符合較好。通過產(chǎn)物生成速率（ROP）分析和敏感度分析分析了正癸烷裂解過程中的消