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富燃条件下等离子体活性粒子对乙烯点火影响机理分析 被引量：3
1
作者 郑直 聂万胜 +1 位作者 吴海龙 车学科 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第7期2602-2609,共8页
为探究富燃当量比条件下,等离子体对乙烯/空气混合气体点火延时影响及其化学动力学机理,采用敏感性分析与化学反应速率方法,分析了当量比1.0、1.5、2.03种条件下,不同浓度的H、O原子对乙烯/空气混合气体点火延时影响机理。研究结果表明,... 为探究富燃当量比条件下,等离子体对乙烯/空气混合气体点火延时影响及其化学动力学机理,采用敏感性分析与化学反应速率方法,分析了当量比1.0、1.5、2.03种条件下,不同浓度的H、O原子对乙烯/空气混合气体点火延时影响机理。研究结果表明,在0.1 MPa、1000 K环境条件下,当量比不变,添加H原子浓度越高,乙烯/空气点火延时越短,点火延时最大降低99.5%;O原子也能缩短乙烯/空气点火延时,最小点火延时仅为添加相同浓度H原子后的1/3。与无等离子体工况不同,在当量比不同但添加相同浓度活性粒子条件下,随着活性粒子浓度的增加,乙烯/空气点火延时伴随当量比的提高出现了先降低后增加的变化。添加摩尔分数2.0%的H原子后,与最低点火延时1.5×10^-4 s相比,当量比的提高使得点火延时分别增加7.3%、18.4%。添加摩尔分数2.0%的O原子后,与最低点火延时4.8×10^-5 s相比,随着当量比提高,点火延时分别增加14.0%、32.9%。H原子主要通过直接影响反应H+O2=O+OH、H+O2(+M)=HO2(+M)缩短点火延时;O原子则是通过直接影响反应C2H4+O=CH2CHO+H,从而加速H原子的生成,促进链传递反应H+O2=O+OH、HO2+H=2OH化学反应速率,缩短乙烯/空气混合气体点火延时。 展开更多
关键词 等离子体 化学动力学 活性粒子 敏感性分析 点火 当量比
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等离子体化学动力学效应对超燃燃烧室中氢氧燃烧的影响研究
2
作者 郑直 聂万胜 +1 位作者 吴海龙 车学科 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期151-157,共7页
为探究等离子体化学动力学对超燃燃烧室中氢氧燃烧流场的影响及其相关机理,在氢气燃料喷流中添加不同浓度的活性粒子以模拟等离子体化学动力学效应。利用数值模拟手段,分析了不同活性粒子浓度下,超燃燃烧室中产物水的生成、凹腔后缘近... 为探究等离子体化学动力学对超燃燃烧室中氢氧燃烧流场的影响及其相关机理,在氢气燃料喷流中添加不同浓度的活性粒子以模拟等离子体化学动力学效应。利用数值模拟手段,分析了不同活性粒子浓度下,超燃燃烧室中产物水的生成、凹腔后缘近壁面处压力分布以及等离子体化学动力学相关作用机理。研究结果表明:在燃烧反应建立初期,活性粒子浓度越高,燃烧产物形成越快、分布范围越广。等离子体的作用使得凹腔后缘近壁面中心区终点处压力峰值增大,峰值最大增幅9.4%,同时也削弱了侧壁面区域压力峰值,峰值最大减幅7.7%。等离子体化学动力学通过加快氢氧原有核心反应的正向进行,使得后续燃烧所需要的O,OH等粒子被快速积累,从而加快了反应的总体进行,缩短了产物生成时间。 展开更多
关键词 超燃冲压发动机 化学动力学效应 等离子体 数值计算
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