燃烧机理构建的极小化反应网络方法:C_(2)燃料燃烧

针对目前C_(2)燃料反应机理中存在的诸多问题,本文采用极小化反应网络方法,在特定化学分辨率条件下构建了乙烯、乙烷和乙醇等典型C_(2)燃料的燃烧反应机理.构建的C_(2)单组分机理具有简洁的反应网络,采用可逆反应形式,并对反应方向在形式上进行了统一.在动力学参数方面,采用经典Arrhenius方程(A,Ea)双参数形式,在保证物理意义的同时有利于参数优化.C_(2)机理构建过程中避免了机理简化步骤,能够大幅减少物种数和反应数.动力学模拟结果表明,构建的C_(2)燃烧反应机理在保持较小尺寸的同时有较高的可靠性,并为机理的实际工程应用降低计算成本带来便利.

二甲醚燃烧机理简化与燃烧特性验证

二甲醚(DME)作为燃料具有来源广、可再生和低碳等优点,已成为最具潜力的内燃机和燃气轮机替代燃料。然而,关于DME燃烧机理的研究仍然不够深入。通过使用带有误差传播和敏感性分析的有向关系图法(DRGEPSA)对现有的高压条件下的DME燃烧详细机理进行简化获得了骨架机理(Mech_191),然后通过调整指前因子对Mech_191进行优化获得了简化机理。将应用简化机理获得的指征DME燃烧的重要参数(点火延迟时间和层流火焰速度)的预测值与文献值进行了对比。结果表明,简化机理的预测值与文献值高度吻合,验证了该机理在模拟DME燃烧特性方面的有效性。此外,还发现部分关键反应(如·CH_(3)OCH_(2)的消耗反应)的确定对于准确获取重要燃烧参数有重要作用。

纳米CuCr_(2)O_(4)在HTPB复合推进剂中应用的安全性及燃烧机理

为提高纳米CuCr_(2)O_(4)(n-CuCr_(2)O_(4))燃烧效能,阐明其促进HTPB复合推进剂燃烧的机理,研究了n-CuCr_(2)O_(4)分散方法,探讨了n-CuCr_(2)O_(4)对复合推进剂安全性和燃烧性能的影响。结果表明,癸二酸二异辛酯(DOS)可使n-CuCr_(2)O_(4)颗粒充分分散,颗粒粒径为50 nm。将DOS与乙酸乙酯混合作为分散液,n-CuCr_(2)O_(4)/分散液为12/100,超声分散30 min,n-CuCr_(2)O_(4)可以有效分散,使推进剂燃速提高1.5%。在含量均为2.5%时,含n-CuCr_(2)O_(4)推进剂的燃速虽然低于含卡托辛的,但是摩擦感度和撞击感度均降低。与微米CuCr_(2)O_(4)相比,n-CuCr_(2)O_(4)与卡托辛配合使用,使推进剂的摩擦感度由68%降低至52%,扩散火焰燃烧更充分,燃烧波温度分布曲线的斜率较大,4 MPa下为3.54×10^(4)℃/s,而含微米级CuCr_(2)O_(4)推进剂的燃烧波温度分布曲线斜率为2.06×10^(4)℃/s,明显促进了推进剂燃烧,而且随压力增加,这种趋势更加明显。

RP-3替代燃料自点火燃烧机理构建及动力学模拟

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Reax Gen,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.

生物质型煤燃烧机理分析和燃烧速度试验研究

提出生物质型煤层燃方式的静态渗透式扩散燃烧机理，通过试验得出生物质型煤燃烧速度影响因素的规律性，为生物质型煤燃烧控制技术、工业锅炉设计提供有价值的依据。

柴油引燃天然气的双燃料燃烧机理的研究

本文介绍在一台光学发动机上,利用高速数字摄像和数据采集技术,对柴油引燃天然气双燃料发动机的着火、火焰传播、气缸内压力、压力升高率等变化规律进行的研究。结果表明,采用双燃料的燃烧方式具有明显的多点着火型的预混燃烧特点,与采用纯柴油的燃烧方式相比,燃烧持续期短、产生的碳烟少,但爆发压力高、压力升高率大。

正十二烷高温燃烧机理的构建及模拟

基于燃料燃烧反应机理的计算机自动生成方法,构建了正十二烷高温燃烧的详细反应机理;分别采用物质产率分析和反应路径流量分析方法对详细机理进行简化,得到包含202个物种、738步反应的半详细机理和53个物种、228步反应的骨架机理;对正十二烷点火延时、高温裂解以及层流火焰速度的模拟结果表明半详细机理和骨架机理具有很高的模拟精度,在工程计算流体力学仿真设计中有很好的应用前景.最后分析了正十二烷高温燃烧的反应路径,并对点火延时做了敏感度分析,考查了机理中的关键反应.

含催化剂RDXCMDB推进剂燃烧机理研究

利用常压ＤＳＣ及ＴＧ／ＤＴＧ，高压ＤＳＣ，单幅照相和燃烧波温度分布测试技术对含ＲＤＸ的复合改性双基推进剂（ＲＤＸＣＭＤＢ）含和不含催化剂时的燃烧机理进行了研究，得到了该种推进剂在热分解和燃烧方面的一些重要结果。

含AP包覆硼的富燃推进剂燃烧机理研究

通过微热电偶测温和火焰单幅照相技术测试了含硼富燃料推进剂燃烧波温度分布及燃烧火焰结构;用扫描电镜对熄火表面形貌进行了观察,并通过能谱仪进行局部元素分析;对DSC曲线进行积分,得到推进剂的凝相放热量;测量推进剂燃烧的爆热和低压燃速,获得了其低压燃烧特性和一次燃烧放热情况。结果表明,含AP包覆硼的推进剂燃烧更剧烈,推进剂的绝热火焰温度更高,AP包覆硼提高了含硼富燃料推进剂的凝相放热、爆热和低压燃速。初步确定了该类推进剂的燃烧过程,为建立含硼富燃料推进剂燃烧物理模型提供了依据。

甲基环己烷的高温燃烧机理及动力学模拟

根据高碳链烷烃和环烷烃高温燃烧的反应类型,开发了高温燃烧反应机理的自动生成程序ReaxGen,并据此建立了甲基环己烷的高温燃烧详细机理.采用激波管反应器模型开展了动力学模拟,研究了燃烧点火温度、点火压力、燃料摩尔分数和当量比对点火延时的影响.将动力学模拟结果与实验结果及国际上同类机理的模拟结果进行了比较和讨论.同时,探讨了甲基环己烷的高温燃烧过程的反应路径和对点火延时敏感的关键反应.

NEPE推进剂燃烧机理研究

应用微热电偶测温和燃烧火焰单幅照相技术测得 NEPE推进剂在稳态燃烧条件下的燃烧波温度分布及火焰结构 ,研究了该推进剂中主要组分对燃烧性能的影响 ,同时利用扫描电镜 -能谱仪观测了熄火表面形貌和元素分布规律。经过综合分析 ,提出了 NEPE推进剂的燃烧过程 。

燃煤工业锅炉无烟燃烧机理及试验研究

实际应用表明对于普通层燃锅炉采用“煤气化—无烟燃烧技术”——即采用“薄煤层低风速气化”及在煤层上部空间采用“多孔分层错列射流式”二次风组织燃烧,可实现煤的高效、低污染燃烧。通过对同一台“0.5t/h立式锅炉”的煤气化—无烟手烧和普通燃烧两种运行方式的对比性试验,结果表明,采用煤气化—无烟燃烧方式可使锅炉热效率提高10个百分点且具有相当高的炉内自除尘效率,其相对除尘效率高达96.09%,从而与普通的手烧炉的黑烟滚滚状况形成了鲜明的对比,也为燃煤工业锅炉闯出了一条新路。

生物质致密成型燃料燃烧机理研究进展

分析了国内外生物质致密成型燃料的微观结构及燃烧机理研究现状,提出该领域研究的重要性。

煤粉在分解炉内燃烧机理的数值模拟研究

针对华新宜都水泥厂的分解炉建立数学模型,采用简化的PDF反应模型,对煤在分解炉内的燃烧过程进行了数值模拟计算结果揭示了挥发分释放与燃烧的过程,剖析了焦炭的燃烧机理,为煤粉在分解炉内的优化燃烧提供了重要的理论参考依据。

锂离子动力电池燃烧机理及其防护措施

着重论述了导致锂离子电池燃烧的原因 ,分析了各种可能导致锂离子电池电动汽车燃烧爆炸的因素 ,提出了锂离子电池电动汽车的防燃防爆措施 ,从而为电动汽车的开发研究提供参考依据。

C_1-C_2燃料燃烧机理的框架简化（英文）

采用六种直接关系图类(DRG)方法对包含253个物种和1542个反应的Aramco Mech 1.3机理进行简化,并通过对所得到的六种简化机理取交集,最终得到包含81个物种和497个反应的框架机理。所得81个物种框架机理的点火延迟时间最大误差与其简化方法得到的框架机理最大误差相比并没有显著增加;这表明从不同简化方法的框架机理结果取交集可以有效去除冗余物种。基于81个物种框架机理模拟的双组分混合燃料的点火延迟时间与详细机理机理结果吻合很好。同时该框架机理在不同反应器中的模拟结果验证了温度、物种浓度分布和火焰等燃烧特性。元素流动分析结果表明,81个物种框架机理精确地再现了详细机理的燃烧反应路径。保留了详细机理的所有重要反应路径和层级结构,能够很好地再现C_1-C_2燃料的各种燃烧特性。因此,基于该81个物种框架机理可作为核心机理用于发展大分子烃类或含氧燃料的燃烧机理。

快速升温条件下聚甲基丙烯酸甲酯的燃烧机理

用色谱和质谱研究了快速升温条件下PMMA以及单体MMA在空气和氩气中的不同温度下的热反应,推测了PMMA在空气中燃烧的主要历程。结果表明,在快速升温条件下,PMMA首先降解为单体MMA,而后MMA分解,生成甲醇、甲烷、丙烯、2-甲基丙烯和丙酮等可燃性气态小分子,最后气态小分子与氧反应发生燃烧。在较高温度下,MMA也可直接与氧反应,生成丙酮酸甲酯、甲醛和丙酮,但此反应在PMMA的燃烧历程中处于次要地位。

固体推进剂燃烧机理诊断方法的研究进展

介绍和评述了诊断含能材料热分解和推进剂燃烧波结构的方法、仪器和研究进展,以及含能材料和推进剂热分解和燃烧波结构的研究结果,探讨了燃烧机理研究方法的发展方向。提出需要不断完善和更新推进剂燃烧的诊断方法,以获得更为全面的接近真实条件下推进剂燃烧的有效信息。附参考文献14篇。

DNTF-CMDB推进剂的燃烧机理(英文)

采用燃烧火焰单幅照相技术、微热电偶测温和扫描电镜-能谱仪研究了DNTF-CMDB推进剂的火焰结构、燃烧波温度分布、熄火表面形貌及元素分布。结果表明,含10%DNTF改性双基推进剂的火焰结构为预混火焰,其燃烧波结构与双基推进剂类似。含50%DNTF改性双基推进剂的火焰结构为扩散火焰,其燃烧波结构与AP-HTPB复合推进剂类似。燃烧表面炭物质的减少是推进剂压强指数升高的主要原因。

酒糟燃烧机理及燃酒糟锅炉研究

废弃物的资源化利用可同时解决能源短缺与环境污染问题。在研究酒糟的燃烧机理的基础上，开发了一种燃酒糟锅炉，并阐述了该锅炉的设计特点、运行结果表明，该锅炉同时实现了节能、环保及锅炉灰渣的综合利用。该锅炉还适用于其它生物质废弃物。