典型低碳碳?xì)淙剂匣旌先紵念A(yù)混火焰結(jié)構(gòu)數(shù)值預(yù)測(cè).pdf

1、低碳碳?xì)淙剂匣旌先紵驮敿?xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理的分析構(gòu)筑及簡(jiǎn)化是目前燃燒學(xué)界以及工程應(yīng)用領(lǐng)域十分關(guān)心與重視的問(wèn)題。
　　 本文建立了耦合詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理分析的低碳碳?xì)淙剂匣旌先紵芯康臄?shù)值平臺(tái)，在該數(shù)值平臺(tái)上對(duì)以上兩個(gè)問(wèn)題展開(kāi)研究。首先利用敏感性分析法中的連通法、PCAS法，分析兩種典型的低碳碳?xì)淙剂霞淄?、乙烯的燃燒詳?xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理，得到與詳細(xì)機(jī)理相比，組分?jǐn)?shù)與基元反應(yīng)數(shù)目都大幅減少的簡(jiǎn)化機(jī)理。并采用簡(jiǎn)化機(jī)理數(shù)值預(yù)測(cè)甲烷/空氣、乙烯/空

2、氣預(yù)混火焰結(jié)構(gòu)，得到溫度的分布以及反應(yīng)物、生成物、中間產(chǎn)物、氮氧化合物(甲烷)、多環(huán)芳香烴(乙烯)的摩爾分?jǐn)?shù)分布與采用詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理得到的結(jié)果相吻合。并且，由于機(jī)理規(guī)模的減小，計(jì)算所花費(fèi)的CPU時(shí)間比詳細(xì)機(jī)理明顯地減少，對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件要求也會(huì)降低，具有重要的實(shí)際意義。
　　 其次，本文深入研究了甲烷/一氧化碳混合燃燒的預(yù)混火焰結(jié)構(gòu)以及乙烯/二氧化碳混合燃燒的碳黑特性。前者主要關(guān)注不同比例甲烷/一氧化碳混合燃燒的預(yù)混火焰中，層流

3、燃燒速度、氮氧化合物、熄火拉伸率的變化情況。研究中發(fā)現(xiàn)層流燃燒速度與H+OH摩爾分?jǐn)?shù)的最大值成線性關(guān)系，并得到具體的線性關(guān)系式，隨著混合燃燒中一氧化碳量的增加，氮氧化合物的排放得到控制，且火焰的穩(wěn)定性得到增強(qiáng)。后者主要關(guān)注不同比例的乙烯/二氧化碳混合燃燒的預(yù)混火焰中，典型的多環(huán)芳香烴、碳黑粒子的特性以及碳黑生成過(guò)程中相關(guān)反應(yīng)的特性變化情況。研究表明，混合燃燒中二氧化碳比例的增大，能夠抑制碳黑母體PAHs的生成，碳黑的體積分?jǐn)?shù)、數(shù)密度以及