基于CHEMKIN-PRO的多元混合气体瓦斯燃烧模拟研究

针对多种不同性质气体对瓦斯燃烧过程的影响问题,采用CHEMKIN-PRO软件,构建USC Mech 2.0动力学模型对不同组分C_2H_4/CO_2瓦斯混合气体燃烧过程进行了深入研究,模拟分析了不同组分C_2H_4/CO_2瓦斯层流燃烧速率及H,O自由基体积分数的变化趋势,并利用SENKIN程序对其进行了敏感性分析。计算结果表明:随着CO_2体积分数的增大,层流燃烧速率降低,在φ<1和φ>1.25时分别降低了约13 cm/s和149 cm/s,H,O自由基体积分数降低,其协同抑制瓦斯燃烧;随着C_2H_4体积分数的增大,层流燃烧速率略微增加,在φ<1和φ>1.4时分别升高了约3和46 cm/s,H,O自由基体积分数升高,其协同促进瓦斯燃烧;在φ≤1条件下,随着当量比的增加,促进CH_4生成的关键反应步的敏感性系数升高幅度较大,其抑制瓦斯燃烧。

NH_(3)/CH_(4)燃烧特性分析

氨是一种潜在的CO_(2)零排放能源替代品,因此对其燃烧特性进行深入研究对于优化燃烧过程和减少环境污染具有重要意义.本研究使用Chemkin软件进行模拟,探讨了NH_(3)/CH_(4)混合气体的燃烧特性,通过比较不同混合比例的NH_(3)/CH_(4)燃烧过程中的热值、火焰传播速度和氮氧化物的排放含量等特性.模拟结果表明,在不同的混合比例下,NH_(3)/CH_(4)的燃烧速率在化学计量下燃烧速度最快,但同时会产生更多的氮氧化物.在实际应用中,应该综合考虑多种因素以达到最高的燃烧效率和最低的环境污染.

利用余热制氢的乙醇发动机模拟计算

本文研究了一种利用发动机余热制取氢气的装置,并将该装置应用在乙醇发动机上,通过chemkinpro软件中的激波管模型计算该装置生成的重整气加入发动机以后对发动机燃烧的影响,采用乙醇燃烧反应机理,研究了压力升高、温度升高、热量释放、各组分的含量变化等情况,比较了纯乙醇燃烧和乙醇混合重整气燃烧的特性,结果表明重整气中的氢气可有效促使点火延迟时间变短,有利于发动机性能改进。

掺混氢气对甲烷/空气一维层流火焰的影响

当前社会对燃气的需求量巨大,通过可再生能源产生的氢气可以作为供给终端用户的燃料,但由于修建纯氢气的输运管道存在投资成本较高的问题,因此,通常选择将氢气掺入天然气管道进行输送应用。使用Chemkin-Pro软件对甲烷掺氢层流预混燃烧进行模拟,从化学动力学的角度探究掺混氢气对火焰的影响。结果表明:随着氢气比例的提高,火焰温度提高,但幅度不大,而当量比对燃烧温度的影响相对更大。掺氢后CO浓度的减少是因为甲烷的含量减少,掺混氢气后火焰燃烧速度增加。研究成果可为氢气掺混天然气的应用提供一定参考。

C_(2)HF_(5)对锂离子电池热失控火焰贫燃侧的作用

C_(2)HF_(5)作为一种优良的哈龙替代物对熄灭锂离子电池热失控火灾具有良好的效能。基于先前研究获取的锂离子电池热失控气体组分,采用CHEMKIN-Pro针对C_(2)HF_(5)与混气在贫燃侧促进燃烧的现象,从自由基浓度、敏感性两方面进行了模拟研究。结果表明,在贫燃侧,自由基H、O、OH的浓度在X_(a)=0.04时达到峰值,C_(2)HF_(5)表现为促进作用;在富燃侧,自由基浓度随C_(2)HF_(5)添加量增大而减小,C_(2)HF_(5)表现为抑制作用;在敏感性分析中,基元反应R1:H+O_(2)=O+OH最为敏感,在贫燃侧,低C_(2)HF_(5)添加量下基元反应以促进作用为主,随着C_(2)HF_(5)添加量的增大,其抑制作用不断加强;在富燃侧,C_(2)HF_(5)对火焰表现为抑制作用。C_(2)HF_(5)与火焰的相互作用受到自身燃烧促燃热效应和化学抑制效应二者间竞争关系的控制。