甲烷/空气湍流射流扩散火焰的化学动力学模拟 被引量：2

1

作者 董刚 王海峰 陈义良 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2003年第6期491-496,共6页

利用几率密度函数方法求解标量场及用统计矩方法求解流场相结合的手段,对甲烷/空气湍流射流扩散火焰结构进行了计算模拟,其中,考虑了从简化到详细的三种不同规模的甲烷氧化反应动力学机理.计算结果与已有的实验结果进行了比较和分析,表... 利用几率密度函数方法求解标量场及用统计矩方法求解流场相结合的手段,对甲烷/空气湍流射流扩散火焰结构进行了计算模拟,其中,考虑了从简化到详细的三种不同规模的甲烷氧化反应动力学机理.计算结果与已有的实验结果进行了比较和分析,表明该模型可以很好地预测流场变化.在预测主要组分和温度时,三种机理具有相同的效果,在预测小浓度组分时,详细机理具有更好的效果.此外,简化机理能够极大地缩短计算时间,因而在工程应用中有着巨大的潜力. 展开更多

关键词 几率密度函数 反应机理 甲烷/空气湍流射流扩散火焰

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燃烧过程中碳黑颗粒生成机理的研究进展 被引量：9

2

作者 管诗骈 高翔 +3 位作者 谭永杰 骆仲泱 倪明江 岑可法 《能源工程》 2003年第3期31-34,共4页

从两方面论述了碳黑的生成机理 :气体火焰中碳黑的生成模型和煤燃烧过程中碳黑的生成模型 ,从而对碳黑的生成机理作了一个详细的综述。在气体火焰的碳黑生成模型中 ,运用化学动力学来诠释在层流预混火焰中大分子芳香族烃的形成。芳香族... 从两方面论述了碳黑的生成机理 :气体火焰中碳黑的生成模型和煤燃烧过程中碳黑的生成模型 ,从而对碳黑的生成机理作了一个详细的综述。在气体火焰的碳黑生成模型中 ,运用化学动力学来诠释在层流预混火焰中大分子芳香族烃的形成。芳香族烃形成的主要步骤是乙炔和小分子芳香族烃的组合 ,主要是因为H原子萃取和共振稳定基团的组合 ,包括聚戊二烯的组合、丙炔对苯的粘附和丙炔对芳香环的连续粘附 ,由此建立了HACA模型 (H萃取乙炔加入模型 )。在此基础上 ,加以对共振稳定基团的分析研究 ,进一步建立气H原子萃取乙炔加入和共振稳定基团组合模型。对于煤燃烧过程中碳黑的生成模型 ,其过程非常复杂 ,国内外论述的比较简单 ,一般认为煤颗粒经过快速加热、热解过程生成焦炭和挥发分 。 展开更多

关键词 碳黑颗粒 生成机理 燃烧过程 化学动力学 HACA模型 共振稳定基团

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采用系统的方法自动构建链烷烃高温燃烧反应机理（英文） 被引量：13

3

作者 郭俊江 华晓筱 +2 位作者 王繁 谈宁馨 李象远 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1027-1041,共15页

为了得到合理可靠和简化的反应机理,利用反应机理自动生成程序ReaxGen,构建了正庚烷、异辛烷、正癸烷和正十二烷的高温燃烧反应详细机理;同时分别采用物质产率分析和反应路径流量分析的方法对详细机理进行简化,得到了半详细机理和骨架机... 为了得到合理可靠和简化的反应机理,利用反应机理自动生成程序ReaxGen,构建了正庚烷、异辛烷、正癸烷和正十二烷的高温燃烧反应详细机理;同时分别采用物质产率分析和反应路径流量分析的方法对详细机理进行简化,得到了半详细机理和骨架机理.在较宽的温度和压力条件下,对半详细机理和骨架机理进行了点火延时、层流火焰传播速度和重要物种浓度曲线的模拟并与实验结果比较;最后,图示说明了这些烷烃的主要高温燃烧路径,给出了点火延迟时间的敏感度分析.结果表明:这些机理能够合理描述链烷烃的自点火特性,文中提出的结合ReaxGen程序的机理构建方法和反应路径流量分析的简化方法也可以用于其它烃类的高温燃烧机理构建. 展开更多

关键词 链烷烃 详细机理 机理简化 化学动力学模拟 机理分析

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适用于汽油参比燃料TRF的多环芳香烃生成机理 被引量：8

4

作者 李艳荣 裴毅强 +1 位作者 秦静 张淼 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1017-1026,共10页

构造了一个包括287种组分和1569个反应的汽油参比燃料TRF(toluene reference fuel)燃烧过程中多环芳香烃(PAHs)生成机理的详细化学反应动力学模型,引入四种PAH生长路径将多环芳香烃的生成机理发展到芘A4(C20H12)水平,并通过对PAH产率的... 构造了一个包括287种组分和1569个反应的汽油参比燃料TRF(toluene reference fuel)燃烧过程中多环芳香烃(PAHs)生成机理的详细化学反应动力学模型,引入四种PAH生长路径将多环芳香烃的生成机理发展到芘A4(C20H12)水平,并通过对PAH产率的分析,指出乙炔(C2H2)、丙炔(C3H3)、乙烯基乙炔(C4H4)以及含有奇数碳原子的环戊二烯自由基(C5H5)和茚基(C9H7)等物质对PAHs生成和生长起到重要作用.该机理可以较准确计算基础燃料(PRF)和TRF火焰的着火延迟期、燃烧火焰中小分子(PAH前驱体C2H2、C3H4等)和PAHs的物质浓度.通过与实验数据的比较表明,该机理在不同温度、压力、化学计量比下具有较好的性能.由此分析,该机理对碳烟前驱物PAHs的预测性能是可靠的. 展开更多

关键词 汽油参比燃料 甲苯 基础燃料 碳烟前驱物 多环芳香烃 化学动力学机理

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天然气非催化部分氧化转化炉模拟 被引量：7

5

作者 徐月亭 代正华 +3 位作者 李超 刘海峰 周志杰 王辅臣 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1249-1254,共6页

O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络... O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络模型的预测结果与工业运行数据吻合较好。随着O2/CH4摩尔比增大、压力的上升或停留时间的变长,两种模型模拟结果的差异逐渐变小。反应器网络模型模拟结果表明,O2/CH4摩尔比上升,合成气温度逐渐升高,出口甲烷含量逐渐降低,H2/CO摩尔比逐渐下降。在停留时间较短时,压力的上升会促进甲烷的转化,而在停留时间较长时,较高的压力会抑制甲烷的转化。 展开更多

关键词 天然气 非催化部分氧化 平衡模型 反应器网络 反应机理

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化学动力学方程的计算机模拟求解法 被引量：5

6

作者 陆兆仁 《纺织高校基础科学学报》 CAS 1998年第3期221-225,共5页

在原ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ法的基础上，提出了一种改进的动力学方程模拟计算法．方法编制模拟程序方便，对于连续反应、对峙反应、平行反应及复杂反应模拟计算的结果和这些方程积分公式的计算值符合很好，相对标准偏差小于２％．

关键词 计算机模拟 化学动力学方程 化学反应

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煤油总包反应机理对超声速燃烧的影响 被引量：7

7

作者 侯凌云 牛东圣 +2 位作者 潘鹏飞 马雪松 冮强 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期938-943,共6页

为考察不同总包反应机理对超声速燃烧数值模拟的影响,以煤油燃料超燃冲压发动机支板加凹腔燃烧室为研究对象,分别采用单步和两步总包反应机理对其燃烧过程进行了三维数值模拟研究。对比分析表明,采用的单步反应机理计算结果与实验值呈... 为考察不同总包反应机理对超声速燃烧数值模拟的影响,以煤油燃料超燃冲压发动机支板加凹腔燃烧室为研究对象,分别采用单步和两步总包反应机理对其燃烧过程进行了三维数值模拟研究。对比分析表明,采用的单步反应机理计算结果与实验值呈现明显差异;而两步反应机理的壁面静压计算结果与实验数据吻合良好,验证了计算过程的有效性。该单步反应机理在前支板处局部反应释热量过大过快,致使超燃室内出现热壅塞现象;而两步反应机理的反应和释热规律更为合理,更逼近真实燃烧过程。 展开更多

关键词 超声速燃烧 数值模拟 煤油 化学反应机理 热壅塞

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压燃式天然气发动机燃烧过程CFD模拟计算中的若干问题 被引量：7

8

作者 郑清平 张惠明 邓玉龙 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第4期345-352,共8页

化学动力学机理、燃烧模型类型以及网格数量等对CFD计算结果、计算过程收敛性及计算机时有十分重要的影响．针对一台新开发的压燃式天然气发动机的燃烧过程进行了较为深入的CFD模拟计算研究,分析对比了化学动力学机理、燃烧模型类型、... 化学动力学机理、燃烧模型类型以及网格数量等对CFD计算结果、计算过程收敛性及计算机时有十分重要的影响．针对一台新开发的压燃式天然气发动机的燃烧过程进行了较为深入的CFD模拟计算研究,分析对比了化学动力学机理、燃烧模型类型、网格数量以及计算步长取不同值或采用不同种类时对模拟计算的影响．结果表明,合理的简化机理既可以节省机时又有较好的计算精度；多维模型由于考虑了流场内温度场的不均匀性以及传热现象,计算结果与实测值比较吻合；网格数量主要影响计算的精度和计算机时,需要折中考虑． 展开更多

关键词 压缩燃烧 天然气发动机 计算流体力学 化学动力学机理 网格

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天然气HCCI发动机燃烧和排放的CFD研究 被引量：4

9

作者 韩健 郎静 《拖拉机与农用运输车》 北大核心 2006年第5期24-27,共4页

利用耦合详细化学反应机理的CFD软件FLUENT对天然气HCC I发动机的燃烧和排放物的生成过程进行了模拟计算,计算的缸内压力和温度与实验值有较好的一致性。计算结果表明,狭缝是缸内碳氢(HC)和一氧化碳(CO)排放的主要来源。HC主要由燃料本... 利用耦合详细化学反应机理的CFD软件FLUENT对天然气HCC I发动机的燃烧和排放物的生成过程进行了模拟计算,计算的缸内压力和温度与实验值有较好的一致性。计算结果表明,狭缝是缸内碳氢(HC)和一氧化碳(CO)排放的主要来源。HC主要由燃料本身组成;CO和甲醛有相似的生成及分布规律。天然气HCC I稀薄燃烧可以得到极低的NOx排放。 展开更多

关键词 天然气 HCCI CFD 化学反应机理 排放

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Oxy-Steam燃烧方式下的NO生成特性 被引量：3

10

作者 张明伟 何一卓 +5 位作者 宋昱 陈武忠 罗江辉 邹春 郑军妹 郑楚光 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期89-95,共7页

以甲烷掺混氨气为燃料对oxy-steam气氛下NO生成特性进行实验和模拟研究.在常压柱塞流反应器中开展了一系列O_2/N_2和O_2/H_2O气氛的对比实验,当量比从富燃至贫燃(1.6、1.0、0.2),温度范围为973~1,773,K.实验结果表明,O2/H_2O气氛下高浓... 以甲烷掺混氨气为燃料对oxy-steam气氛下NO生成特性进行实验和模拟研究.在常压柱塞流反应器中开展了一系列O_2/N_2和O_2/H_2O气氛的对比实验,当量比从富燃至贫燃(1.6、1.0、0.2),温度范围为973~1,773,K.实验结果表明,O2/H_2O气氛下高浓度的水蒸气在当量和贫燃工况下抑制NO的生成,而在富燃工况下促进NO生成.更新并构建的详细化学机理能够很好地重现并解释实验中NO的生成特性.当量和贫燃工况下,极少的O基团抑制了反应NH_2+O H+HNO从而抑制了NH_2→HNO→NO反应路径,最终降低了NO的生成.富燃工况下,充足的OH基团显著促进了反应NH_2+OH=NH+H_2O从而促进了NH_2→NH→HNO→NO反应路径,最终增加了NO的生成. 展开更多

关键词 oxy-steam燃烧 化学反应机理 柱塞流反应器 NO

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正丁醇/生物柴油混合燃料的中低温着火特性 被引量：1

11

作者 周伟 于亮 吕兴才 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期385-394,共10页

通过一台新开发的超高压快速压缩机,进行了不同比例的正丁醇/生物柴油混合燃料在当量比为0.3~1.0、压力为1~6MPa以及温度为700~975 K条件下的自着火特性研究.结果表明:混合燃料的着火延迟时间随着温度、压力和当量比的升高而减小.此外,... 通过一台新开发的超高压快速压缩机,进行了不同比例的正丁醇/生物柴油混合燃料在当量比为0.3~1.0、压力为1~6MPa以及温度为700~975 K条件下的自着火特性研究.结果表明:混合燃料的着火延迟时间随着温度、压力和当量比的升高而减小.此外,混合燃料的着火延迟时间随着正丁醇比例的增加而增大,但随着温度的升高,着火延迟时间对正丁醇的比例不敏感.采用已有的详细动力学模型进行了模拟研究并与试验结果进行了对比.通过对正丁醇/生物柴油自着火特性的化学动力学分析,研究了自着火过程中正丁醇和生物柴油之间的化学相互作用.结果表明:正丁醇的加入极大程度抢夺了生物柴油低温反应产生的自由基,削弱了生物柴油的低温反应路径. 展开更多

关键词 正丁醇 生物柴油 混合燃料 超高压快速压缩机 化学动力学机理

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添加剂作用于选择性非催化还原过程的研究进展 被引量：2

12

作者 张志中 刘建成 +1 位作者 鲍强 时伟 《能源工程》 2013年第6期32-42,共11页

阐述了选择性非催化还原工艺的原理和主要影响因素,探讨了各种添加剂作用于SNCR过程的特点。通过分析添加剂对试验结果的影响,以及参照添加剂作用于NO x还原的化学动力学机理,评估了添加剂在拓宽反应温度窗口、降低最佳还原温度、提高... 阐述了选择性非催化还原工艺的原理和主要影响因素,探讨了各种添加剂作用于SNCR过程的特点。通过分析添加剂对试验结果的影响,以及参照添加剂作用于NO x还原的化学动力学机理,评估了添加剂在拓宽反应温度窗口、降低最佳还原温度、提高温度窗口内的脱硝效率、减少氨泄漏以及抑制二次污染物(N2O、NO2及CO)排放等方面的作用。分析了SNCR过程中添加剂的作用规律,为进一步探索其他新型高效添加剂提供了理论依据,以实现脱硝效率高、经济性好、二次污染物排放少的NO x控制手段。 展开更多

关键词 选择性非催化还原 添加剂 化学动力学机理 作用规律

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含水乙醇汽油简化化学反应动力学模型 被引量：1

13

作者 石秀勇 康杨 +1 位作者 罗亨波 倪计民 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第11期1528-1535,共8页

引入"半解耦"方法,以H2/CO/C1小分子机理为"内核",耦合乙醇氧化骨架机理和汽油表征燃料的甲苯参比燃料(TRF)机理,构建乙醇汽油混合燃料的简化化学反应动力学模型.利用CHEMKIN软件进行数值模拟,通过相关实验对该模... 引入"半解耦"方法,以H2/CO/C1小分子机理为"内核",耦合乙醇氧化骨架机理和汽油表征燃料的甲苯参比燃料(TRF)机理,构建乙醇汽油混合燃料的简化化学反应动力学模型.利用CHEMKIN软件进行数值模拟,通过相关实验对该模型进行验证.进一步分析水的影响,构建了含水乙醇汽油简化化学反应动力学模型.与乙醇汽油着火特性实验数据进行对比,验证了该简化机理的合理性. 展开更多

关键词 汽油 含水乙醇 化学反应机理 简化模型

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基于相似因子分析法的均质预混压燃内燃机着火特性分析

14

作者 范玮卫 徐珂 白云天 《河南工学院学报》 CAS 2021年第3期42-49,共8页

尝试将相似因子分析法应用于分析燃料在均质预混压燃内燃机内的着火特性。首先借助PRF机理对内燃机内燃料着火特性进行了模拟分析。然后利用相似因子分析法,对影响均质预混压燃着火过程的边界条件进行了模拟分析。最终认为只有在高相似... 尝试将相似因子分析法应用于分析燃料在均质预混压燃内燃机内的着火特性。首先借助PRF机理对内燃机内燃料着火特性进行了模拟分析。然后利用相似因子分析法,对影响均质预混压燃着火过程的边界条件进行了模拟分析。最终认为只有在高相似因子工况下得到验证的化学反应动力学机理才能更好预测实际内燃机中的燃料着火特性。而这一工况往往趋向于激波管验证着火延迟的负温度系数(NTC)条件,且敏感性系数受当量比和压力的影响低于温度影响。 展开更多

关键词 均质预混压燃内燃机 激波管 相似因子分析 化学反应动力学机理

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正十二烷高温燃烧详细化学动力学机理的系统简化 被引量：17

15

作者 方亚梅 王全德 +1 位作者 王繁 李象远 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2536-2542,共7页

采用详细化学反应动力学机理的系统简化方法,以典型航空燃料的替代组分正十二烷为研究对象,开展了正十二烷高温燃烧化学动力学机理的系统简化.首先采用多步直接关系图法(DRG)和基于计算奇异值摄动法(CSP)重要性指标的反应移除方法对由1... 采用详细化学反应动力学机理的系统简化方法,以典型航空燃料的替代组分正十二烷为研究对象,开展了正十二烷高温燃烧化学动力学机理的系统简化.首先采用多步直接关系图法(DRG)和基于计算奇异值摄动法(CSP)重要性指标的反应移除方法对由1279个组分,5056个基元反应组成的正十二烷燃烧详细机理进行框架简化,得到了包含59个组分,222个基元反应的框架机理;进一步采用CSP对框架机理进行时间尺度分析,选出了10个准稳态物种,采用准稳态近似方法(QSSA)构建了包含49个组分的全局简化机理.计算结果表明,在较宽的参数范围内,框架机理和全局简化机理均能够重现正十二烷详细机理在高温燃烧的点火延迟时间、熄火以及物种浓度分布等方面的模拟结果. 展开更多

关键词 正十二烷 详细反应动力学机理 机理简化 直接关系图 计算奇异值摄动法 准稳态近似

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柴油多组分替代混合物化学动力学模型 被引量：10

16

作者 祁鹏飞 尧命发 刘海峰 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第1期9-16,共8页

采用正庚烷/甲苯/环己烷作为柴油多组分替代燃料,构建了一个包含103种组分和200个反应的化学动力学简化机理,简化方法包括直接关系图法、敏感性分析法和反应速率分析法.在较宽边界条件下,对燃烧滞燃期及重要组分浓度进行验证,计算结果... 采用正庚烷/甲苯/环己烷作为柴油多组分替代燃料,构建了一个包含103种组分和200个反应的化学动力学简化机理,简化方法包括直接关系图法、敏感性分析法和反应速率分析法.在较宽边界条件下,对燃烧滞燃期及重要组分浓度进行验证,计算结果与激波管、射流搅拌反应器等试验数据吻合较好.结果表明:除传统C2+C4及C3+C3生成苯环(A1)的反应,环己烷通过直接脱氢生成A1的反应是另一重要路径.采用80%正庚烷+10%甲苯+10%环己烷(质量分数)的多组分替代混合物,可以较好模拟柴油燃烧反应动力学过程. 展开更多

关键词 柴油 替代混合物 简化化学动力学模型

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生物质气化气还原NO的化学反应动力学机制及数值模拟 被引量：7

17

作者 刘春元 罗永浩 +2 位作者 张睿智 殷仁豪 段佳 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第5期120-124,共5页

采用生物质燃料再燃方式既能减少NOx排放，又能减少CO2、SOx排放，因此生物质燃料再燃是具有优势的生物质能利用方式，成为再燃技术研究的新方向。生物质气化再燃相比较直接再燃，气化后再燃不会破坏锅炉的灰成分，同时锅炉受热面的积... 采用生物质燃料再燃方式既能减少NOx排放，又能减少CO2、SOx排放，因此生物质燃料再燃是具有优势的生物质能利用方式，成为再燃技术研究的新方向。生物质气化再燃相比较直接再燃，气化后再燃不会破坏锅炉的灰成分，同时锅炉受热面的积灰、结渣、腐蚀等问题也可以避免，尤其适合难以直接燃烧的生物质。生物质气化气还原NO的化学反应动力学机制研究有助于深入理解再燃过程，优化再燃效果。提出1套详细的化学反应动力学机制，并对稻杆气化气的再燃进行模拟与分析，针对温度、当量比这2个重要再燃参数，得出稻杆气化气再燃的最佳当量比为 f = 1.1~1.5，最佳温度范围在1 300 K以上。 展开更多

关键词 生物质气化气 再燃 化学反应动力学机制 模拟

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甲醇空气预混层流燃烧的简化化学反应动力学机理 被引量：7

18

作者 冉帆 王锡斌 +1 位作者 朱瑞军 黄佐华 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期27-31,共5页

基于甲醇氧化的详细反应历程，利用敏感性分析的方法，提出了一个用于描述甲醇空气预混层流燃烧速度的包含18种组分、28步基元反应的简化化学反应动力学机理．研究发现，在甲醇的氧化过程中，甲醇的分解反应及H、OH等自由基的链锁反应... 基于甲醇氧化的详细反应历程，利用敏感性分析的方法，提出了一个用于描述甲醇空气预混层流燃烧速度的包含18种组分、28步基元反应的简化化学反应动力学机理．研究发现，在甲醇的氧化过程中，甲醇的分解反应及H、OH等自由基的链锁反应具有十分高的敏感性，其中HCO＋M和H＋O2分别是产生H、OH自由基的主要反应．计算结果与实验结果对比表明，该简化机理可以较合理地模拟当量比为0．6～1．2以及不同初始温度下的层流燃烧速度和火焰结构．与详细机理相比，该机理更适合与CFD三维数值模拟软件耦合． 展开更多

关键词 甲醇 预混层流燃烧速度 简化化学反应动力学机理 敏感性分析

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酚醛树脂热解产物高温燃烧详细化学反应机理简化 被引量：3

19

作者 王丽燕 王振峰 +3 位作者 陈伟华 檀妹静 袁野 纪兵兵 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期131-141,共11页

针对流动/酚醛树脂热解产物燃烧耦合数值模拟过程中使用详细化学反应机理带来的数值刚性问题,以保证计算精度要求,对酚醛树脂热解产物详细化学反应动力学模型进行简化研究。选取Chemkin Pro中的良搅拌反应模型,对由53种组分325个基元反... 针对流动/酚醛树脂热解产物燃烧耦合数值模拟过程中使用详细化学反应机理带来的数值刚性问题,以保证计算精度要求,对酚醛树脂热解产物详细化学反应动力学模型进行简化研究。选取Chemkin Pro中的良搅拌反应模型,对由53种组分325个基元反应组成的甲烷掺氢气详细化学反应动力学机理进行了敏感性分析和生产速率分析,得到包含15种组分15个基元反应的简化机理。结果表明:简化化学动力学模型能充分地再现详细基元反应模型的反应机理的主要特征,大幅缩短计算时间,进而用于高超声速条件下酚醛树脂热解产物引射及其对边界层扰动的计算流体动力学(Computational fluid dynamics,CFD)中。 展开更多

关键词 酚醛树脂热解产物 简化化学反应动力学机理 敏感性分析 生产速率分析

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固体推进剂二维绝热微尺度燃烧模型的数值研究 被引量：3

20

作者 李腾 方蜀州 +1 位作者 刘旭辉 马红鹏 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2385-2393,共9页

为实现固体微推力器工作过程的一体化模拟,基于Fluent计算软件的二次开发功能(UDF)和简化化学动力学模型,实现了固体推进剂的二维气-凝相绝热微尺度燃烧模型的建立,该模型针对固体微推力器所用双基推进剂,包含两步凝相反应和五步气相反... 为实现固体微推力器工作过程的一体化模拟,基于Fluent计算软件的二次开发功能(UDF)和简化化学动力学模型,实现了固体推进剂的二维气-凝相绝热微尺度燃烧模型的建立,该模型针对固体微推力器所用双基推进剂,包含两步凝相反应和五步气相反应,燃速、推进剂表面温度和组分质量分数基于燃面物理特性计算得到,并考虑了粘性作用对气相和凝相反应的影响。针对0.5MPa,1.0MPa,2.0MPa和5.1MPa四种工况进行了计算,结果表明,高压工作环境下出现发光火焰区,且随表面压力增大而逐渐靠近壁面,凝相反应区厚度和嘶嘶区、暗区主要反应物在燃面的质量分数随推进剂表面压力增大而减小。对称面处推进剂燃速,推进剂表面温度和气相火焰结构与实验结果基本一致。由于壁面附近较高的粘性作用,气相火焰在壁面位置更加靠近推进剂燃面,并导致壁面位置推进剂燃速高于对称面位置。该模型实现了二维环境下考虑分步凝相反应的推进剂绝热燃烧模型的一体化计算,较好地拓展了原模型的应用范围。 展开更多

关键词 二维绝热微尺度燃烧模型 简化化学动力学模型 分步凝相反应 数值研究 固体推进剂

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