初始温度对层状CH4—空气预混火焰结构的效应

天然气是一种生态友好燃料。利用详细的化学动力系统图和仿真迁移模型数字模拟CH4/空气混合物层状一维平面扩展火焰，研究初始温度对其火焰结构的效应。开发预计燃烧进程模型时，燃烧速度是十分重要的。已计算出化学计量混合物的燃烧速度为未燃气体最始温度的函数。将现有的预计燃烧速度与已报导的实验数据进行比较。现有的预计值位于分散的实验数据之间，

CH_4-O_2预混火焰中温度对碳烟纳观结构及形貌的影响

采用热泳取样、高分辨率透射电镜和原子力显微镜,研究了CH4-O2预混火焰中火焰温度对碳烟颗粒纳观结构的影响规律.结果表明,低温火焰中生成的碳烟颗粒的微晶长度短,微晶片层杂乱无序,没有明确的中心,而高温火焰生成的碳烟颗粒的微晶片层明显增大,微晶尺寸变长,边缘更为清晰,有明显的同心片层组织结构.基本粒子平均粒径都随火焰高度(height above burner,HAB)的增加而增加,而随着火焰温度升高而减小.初生碳烟颗粒呈扁平状,随着HAB增加,碳烟颗粒由于生长渐趋成熟,并呈现为球形或椭球形,基本粒子粒径分布变宽且出现双峰分布.

CH_4/N_2/O_2预混气激波火焰结构数值预测

研究激波着火现象,推导激波加热点燃可燃气控制方程组。针对甲烷预混气激波火焰结构进行数值模拟,计算了激波燃烧时的压力、温度、及不同组分随时间的变化历程。其中甲烷燃烧采用美国BERKELEY大学GRI-MECH机理,该反应机理包含177个基元反应,涉及32种组分。程序采用美国SANDIA国家实验室发展的大型化学反应动力学软件包CHEMKINIII中相关的模型、子程序和热力学数据库。计算结果表明激波火焰有其自身的结构特征。