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二氧化碳和富氧空气对甲烷与乙烯燃烧的影响 被引量:9
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作者 楚化强 曹文健 +3 位作者 冯艳 任飞 徐靖 顾明言 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期470-476,共7页
利用碳氢燃烧实验台,研究了二氧化碳和富氧空气对甲烷、乙烯层流燃烧火焰的特性影响,分析了不同气氛下火焰结构特性和温度分布规律.结果表明,随氧浓度从21%增加到50%(φ),甲烷、乙烯火焰高度下降70%,火焰温度和亮度同时增加,且发光区域... 利用碳氢燃烧实验台,研究了二氧化碳和富氧空气对甲烷、乙烯层流燃烧火焰的特性影响,分析了不同气氛下火焰结构特性和温度分布规律.结果表明,随氧浓度从21%增加到50%(φ),甲烷、乙烯火焰高度下降70%,火焰温度和亮度同时增加,且发光区域呈向下收缩趋势;相同氧浓度下,乙烯火焰亮度高于甲烷.随CO_2浓度由0增加到20%(φ),火焰高度增加28%,各高度处火焰边缘温度平均下降290℃,中心温度平均下降132℃.火焰亮度降低,由黄色变为暗黄色,底部亮度更低,CO_2浓度超过20%(φ)后,火焰出现悬浮状态,最终被吹熄. 展开更多
关键词 碳氢燃料 层流扩散 甲烷燃烧 乙烯燃烧
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FD-21风洞冲压发动机Ma10流场与乙烯燃烧建立过程 被引量:1
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作者 林键 卢洪波 +6 位作者 王瑞庭 金熠 吴衡毅 纪锋 陈星 杨甫江 韦宝禧 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期1788-1799,共12页
针对高焓激波风洞冲压发动机试验过程中流场建立与燃料点火、火焰传播、稳定之间存在强耦合以及风洞膜片烧蚀污染问题,采用壁面测压与激发态OH^(*)/CH^(*)基化学发光光谱诊断相结合的手段,探讨了长2 m、三维曲面压缩、带双侧凹腔的超燃... 针对高焓激波风洞冲压发动机试验过程中流场建立与燃料点火、火焰传播、稳定之间存在强耦合以及风洞膜片烧蚀污染问题,采用壁面测压与激发态OH^(*)/CH^(*)基化学发光光谱诊断相结合的手段,探讨了长2 m、三维曲面压缩、带双侧凹腔的超燃冲压发动机在FD-21风洞Ma10模拟条件下有无乙烯燃料喷注时的流场建立过程,阐述了风洞起动过程中的膜片烧蚀干扰情况,揭示了点火、火焰稳定过程中OH^(*),CH^(*)基时空分布与壁面压力关联特征,精细化给出了冷热态发动机壁面沿程静压分布.无燃料喷注的冷态通流条件下OH^(*),CH^(*)基时空变化图像表明风洞膜片烧蚀污染主要存在于发动机流场建立初期的1 ms内.乙烯喷注时OH^(*),CH^(*)基时空变化发光图像表明发动机流场建立初期2 ms内会产生大量的自由基,之后CH^(*)基浓度下降至相机不可探测范围、OH^(*)基浓度则维持在较为平稳的水平,燃烧趋于动态稳定状态.冷热态发动机壁面沿程静压分布存在倍数差异,乙烯喷注时自喷注位置下游第一个测点开始出现压力跃升、直至尾喷管出口附近才膨胀至与冷态接近,热态壁面压力约为冷态的2倍,冷热态取样时间内的压力波动幅度近似一致、均小于10%,与冷热态压升幅度存在数量级上的差异.这些数据表明FD-21风洞可开展高超声速气流中的乙烯燃烧试验. 展开更多
关键词 高焓激波风洞 超燃冲压发动机 发光光谱 流场建立 乙烯燃烧
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基于反应力场分子模拟的乙烯燃烧自由基与氮气相互作用研究 被引量:3
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作者 刘嘉欣 闵杰 +2 位作者 许华杰 任海生 谈宁馨 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期87-93,共7页
采用反应力场分子动力学(ReaxFF-MD)方法,模拟了富燃料条件下乙烯在空气中的燃烧以及燃烧产生的自由基与氮气的相互作用.采用ReacNetGenerator程序提取反应网络,结合自编后处理程序确定反应网络上的相关反应,分析了乙烯燃烧的反应路径,... 采用反应力场分子动力学(ReaxFF-MD)方法,模拟了富燃料条件下乙烯在空气中的燃烧以及燃烧产生的自由基与氮气的相互作用.采用ReacNetGenerator程序提取反应网络,结合自编后处理程序确定反应网络上的相关反应,分析了乙烯燃烧的反应路径,以及自由基与N_(2)的相关反应和NO的生成路径.结果表明,乙烯燃烧路径与已报道的通过乙烯燃烧反应机理模拟得到的燃烧路径一致,说明用ReaxFF-MD方法模拟乙烯高温燃烧有效而可靠;乙烯在富燃料条件下燃烧产生的CH,C_(2)H,C_(2),C_(2)O自由基是瞬发型NO生成的重要反应物.这些自由基与N_(2)的反应和NO的生成路径,为构建乙烯和大分子碳氢燃料燃烧氮氧化物排放的反应机理提供了重要参考. 展开更多
关键词 乙烯燃烧 瞬发型一氧化氮 反应力场分子动力学
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湍流乙烯扩散火焰中碳黑的数值模拟研究 被引量:4
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作者 伍祥瑞 毛军逵 +1 位作者 贺振宗 梁栋 《重庆理工大学学报(自然科学)》 CAS 北大核心 2019年第1期89-98,共10页
以德国航空航天中心湍流乙烯扩散火焰为对象,基于k-epsilon湍流模型和稳态扩散火焰面结合假定概率密度函数(PDF)模型,研究了Moss-Brookes和Moss-Brookes-Hall碳黑模型中不同氧化组合方式以及碳黑成核速率常数C_α对碳黑浓度分布和温度... 以德国航空航天中心湍流乙烯扩散火焰为对象,基于k-epsilon湍流模型和稳态扩散火焰面结合假定概率密度函数(PDF)模型,研究了Moss-Brookes和Moss-Brookes-Hall碳黑模型中不同氧化组合方式以及碳黑成核速率常数C_α对碳黑浓度分布和温度的影响。其中,辐射模型基于球谐函数法(P1)和灰气体加权和模型(WSGG)。研究结果表明:在Moss-Brookes和Moss-Brookes-Hall碳黑模型中FJ-equilibrium、Lee-instantaneous两种氧化组合方式能够较好地预测乙烯扩散火焰的碳黑分布位置,默认的碳黑成核速率常数C_α会过高地预测碳黑浓度,随着C_α的减小碳黑浓度减小,修正碳黑成核速率常数C_α后能准确预测碳黑浓度和温度分布。 展开更多
关键词 乙烯燃烧 碳黑 Moss-Brookes模型 Moss-Brookes-Hall模型 参数研究
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过量空气系数对乙烯燃烧特性及碳烟生成的影响 被引量:3
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作者 王珂 《工业加热》 CAS 2020年第7期17-20,共4页
中国正处于能源结构的调整阶段,强调低碳发展的理念。燃料燃烧产生的碳烟污染物的危害越来越受到人们的重视,碳烟的生成机理与其防治成为了目前的研究热点。基于FLUENT数值模拟,采用简化CHEMKIN化学反应动力学机理,控制燃料入口流量一定... 中国正处于能源结构的调整阶段,强调低碳发展的理念。燃料燃烧产生的碳烟污染物的危害越来越受到人们的重视,碳烟的生成机理与其防治成为了目前的研究热点。基于FLUENT数值模拟,采用简化CHEMKIN化学反应动力学机理,控制燃料入口流量一定,单一改变氧化剂流量来调节过量空气系数,对乙烯在空气氛围下、过量空气系数为0.6~1.4的不同工况下的燃烧火焰及碳烟的生成进行了模拟。研究分析了过量空气系数的变化对乙烯燃烧火焰形状、温度分布、碳烟生成浓度的影响。并从碳烟生成机理的角度确定了碳烟生成的变化规律。提出了过量空气系数在控制碳烟排放中的合适范围,为控制碳烟的排放提供了一定建议。 展开更多
关键词 乙烯燃烧 过量空气系数 碳烟 数值模拟
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氧氯化催化剂催化乙烯燃烧副反应的动力学
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作者 朱诚 袁向前 宋宏宇 《化学反应工程与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期66-71,共6页
在小型流化床反应器中,在常压,210~250℃,流化气速0.04 m/s 的条件下,采用工业用NC-1000型氧氯化催化剂进行催化 C_2H_4燃烧副反应的宏观动力学实验。采用幂函数型动力学方程建立了C_2H_4燃烧反应动力学模型,采用改进的高斯-牛顿法回... 在小型流化床反应器中,在常压,210~250℃,流化气速0.04 m/s 的条件下,采用工业用NC-1000型氧氯化催化剂进行催化 C_2H_4燃烧副反应的宏观动力学实验。采用幂函数型动力学方程建立了C_2H_4燃烧反应动力学模型,采用改进的高斯-牛顿法回归模型参数,并进行残差分析和统计检验。结果表明,所得到的反应器出口 C_2H_4的摩尔分率的动力学模型计算值与实验数据吻合良好,可以为乙烯氧氯化流化床反应器的放大设计和模型化提供理论依据。 展开更多
关键词 流化床反应器 乙烯燃烧 动力学 氧氯化催化剂
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