正丁醇/汽油多组分表征燃料化学反应动力学机理模型构建及优化

为进一步探究正丁醇/汽油的燃烧本质、丰富其燃烧理论,基于多种骨架简化方法,以正丁醇代表丁醇、甲苯参考燃料(TRF)表征汽油,构建了包含110种组分、445步反应的正丁醇/汽油多组分表征燃料化学反应动力学机理模型。结合滞燃期敏感性分析法,对该机理模型进行了优化,并在宽广工况下对优化后的简化机理模型进行了验证。结果表明,该机理模型可以准确捕捉混合燃料的滞燃期和层流火焰速度,再现燃料在射流搅拌反应器中的氧化反应过程,也可以为后续耦合计算流体力学进行数值模拟,提供合适的简化机理模型。

RP-3航空煤油/正丁醇混合燃料燃烧机理构建及动力学分析

为探究大分子碳氢/小分子醇类燃料氧化机理,明晰航空煤油/生物质替代燃料的燃烧本质,构建并验证了包含173种组份、720步反应的RP-3航空煤油/正丁醇混合燃料反应机理,并对其在压力为0.1MPa、当量比为1.0、温度为1100,1300,1500K条件下进行了化学动力学模拟分析。结果表明:在低温条件下,正丁醇会延长混合燃料着火延迟期,30%的掺醇比使混合燃料着火延迟期延长了101.3μs;烷烃脱氢后的异构体以及裂解后的小分子基元团都随温度的升高而增多,正丁醇的添加对大分子异构化及裂解过程影响较小;温度的升高使除R1 (H+O2=O+OH)外的大部分反应的敏感性系数显著降低并保持在30%以内。而正丁醇的添加使消耗OH,HO2等物质的反应的敏感性系数提高,也会影响小分子基元团的摩尔分数。