作者:郑东; 熊鹏飞; 钟北京 期刊:《物理化学学报》 2019年第11期
本文以具有绿色无毒、高性能、低成本等诸多优势的N2O-C2烃类燃料单元复合推进剂(即NOFBX)为对象,首先发展了包含52组分、325反应的燃烧化学反应机理模型。该机理不仅能够准确计算N2O热解过程中重要组分的分布,而且能够在较宽的温度、压力、化学计量比范围内准确预测N2O-C2烃类燃料体系的着火延迟时间和层流火焰传播速度。鉴于本文提出的N2O-C2烃类燃料反应机理具有机理规模小、实验验证充分的特点,有望在NOFBX发动机的多维燃烧数...
作者:刘永峰; 赵天朋 期刊:《北京建筑大学学报》 2016年第03期
为了降低柴油机NOx和碳烟(soot)的排放,对基于O2/CO2环境的柴油机燃烧新模式进行了研究,运用KIVA-3V软件对柴油在定容燃烧弹内模拟发动机上止点的燃烧过程进行了数值仿真,对定容燃烧弹内柴油燃烧压力曲线进行了数值模拟分析,最后在定容燃烧弹上对正常空气环境下和O2/CO2浓度为50%/50%环境下的柴油燃烧过程进行了可视化研究.仿真结果表明,柴油在O2/CO2环境下的着火延迟时间相比在正常空气环境下要有所缩短;随着喷油压力的增高,柴...
作者:卜亚杰; 苑春苗; 郝剑涛; 李畅 期刊:《东北大学学报·自然科学版》 2018年第11期
为确定粉尘云在电火花作用下的着火敏感性,以钛粉为研究介质,通过以电火花能量释放速率为源项的气-粒两相能量守恒方程建立模型,获得了电火花作用下放电火花能量、粉尘粒径、环境氧体积分数、环境温度及湍流程度对粉尘云着火延迟的影响规律.结果表明:粉尘粒径大小对着火延迟的影响最大,越小的颗粒其着火越迅速;环境温度比室温高50~100 K时,粉尘着火延迟时间显著缩短;湍流会加速颗粒间换热速度,缩短着火延迟时间;点火能量与环境氧浓...
作者:徐建楠; 蒋新生; 张昌华; 王易君; 张德翔; 谢威 期刊:《化工学报》 2019年第01期
利用激波管,对常压下温度1200~1600K、体积分数1.0%~2.4%范围内的92号汽油-空气混合气的着火延迟特性进行了实验研究,以探索低压初始环境中油气爆炸的着火延迟规律。分析了着火延迟时间随点火温度和油气浓度的变化规律;得到了不同浓度下汽油着火延迟时间的计算公式;根据实验结果对比分析了七种机理模型的优劣;结合机理中主要组分的产生、消耗速率变化,剖析了浓度影响着火延迟的原因。结果表明,汽油着火延迟时间与点火温度的倒数呈...
作者:袁帅; 王庆慧; 卫圆梦; 王丹枫 期刊:《消防科学与技术》 2018年第02期
为了评估面粉粉尘的危险性,为面粉加工厂防爆设备以及防爆工艺选型提供依据,利用恒温热板装置,研究加热板温度和堆积厚度对面粉层最低着火温度(MITL)、着火延迟时间的影响。结果表明:面粉的燃烧方式为阴燃;根据GB16430-1996,面粉最低着火温度超过标准规定的最高温度400℃;随着堆积厚度的增大,面粉层最低着火温度呈线性减小,堆积厚度为12.5mm时,面粉层最低着火温度为280℃;当堆积厚度≥15mm时,面粉层最低着火温度不再变化,即面粉层...
作者:刘爱虢; 朱悦; 曾文; 刘凯; 陈保东 期刊:《沈阳航空航天大学学报》 2017年第04期
采用定容燃烧器和激波管分别对RP-3航空煤油、液化天然气(LNG)的燃烧特性进行了试验研究,对相同条件下RP-3航空煤油和LNG的着火延迟时间和层流火焰传播速度进行了比较,并深入研究了当量比、温度、压力等参数对LNG着火延迟时间和层流火焰传播速度的影响。试验结果表明,相同条件下LNG的着火延迟时间近似为CH4的一半,但为RP-3航空煤油的20倍,最大层流火焰传播速度比CH4高约5%,但仅为RP-3航空煤油的63%。低压条件下LNG/空气混合气的...
作者:张云路; 霍杰鹏; 蒋利桥; 李星; 赵黛青 期刊:《新能源进展》 2016年第05期
燃料着火延迟时间对采用蓄热自着火方式的微型内燃机非常重要。利用Chemkin-Pro软件,分别对甲烷、乙烷、丙烷和正丁烷空气混合气在微型内燃机运行工况下进行着火延迟时间模拟计算,探究初始温度(500 K-1 000 K)、压力(1-10 atm)和当量比(0.6-1.2)对着火延迟时间的影响。同时分析了微型内燃机扫气不尽的尾气残留组分(N2、CO2和H2O)对正丁烷着火延迟时间的影响。结果表明:在四种燃料中,正丁烷的低温着火延迟特性最佳,是一种...
作者:刘永峰; 赵天朋 期刊:《北京建筑工程学院学报》 2016年第03期
为了降低柴油机NOx和碳烟(soot)的排放,对基于O2/CO2环境的柴油机燃烧新模式进行了研究,运用KIVA-3V软件对柴油在定容燃烧弹内模拟发动机上止点的燃烧过程进行了数值仿真,对定容燃烧弹内柴油燃烧压力曲线进行了数值模拟分析,最后在定容燃烧弹上对正常空气环境下和O2/CO2浓度为50%/50%环境下的柴油燃烧过程进行了可视化研究.仿真结果表明,柴油在O2/CO2环境下的着火延迟时间相比在正常空气环境下要有所缩短;随着喷油压力的增高,柴...
作者:刘宇; 曾文; 马洪安; 陈保东 期刊:《推进技术》 2016年第09期
为了揭示可燃小分子气体H2添加对RP-3航空煤油着火特性的影响,采用激波管实验装置对RP-3航空煤油的着火特性进行了实验测量,获得了多工况下RP-3航空煤油的着火延迟时间。以RP-3航空煤油的正癸烷、甲苯和丙基环己烷三组分模拟替代燃料的燃烧反应机理为基础,构建了RP-3/H2混合燃料的Zeng-Jachimowski燃烧反应机理,并对该机理进行了验证。采用该机理对RP-3/H2混合燃料多工况下的着火延迟时间进行计算与分析,结果表明:Zeng-Jachimowsk...
作者:罗小鹏; 石践; 陈玉忠; 黄锡忠; 姚斌 期刊:《热力发电》 2016年第08期
采用自行搭建的可实现高温(1 750K)高加热速率(10^5~10^6 K/s)的平面火焰携带流反应系统试验平台进行煤粉的着火延迟试验研究。通过图像采集系统获得了煤粉燃烧瞬时图像,并通过对煤粉燃烧瞬时图像的后期处理获取煤粉的发光强度随时间变化的趋势,以及不同煤粉着火延迟时间。结果表明,各种煤粉的发光强度曲线有类似的趋势,每条曲线都存在一个光强的极大值,其中兴义(XY)电厂无烟煤着火延迟时间最短,鸭溪2号煤(YX2)着火延迟时...
作者:贾宝山; 李春苗; 胡如霞; 金珂; 李守国; 李宗翔 期刊:《火灾科学》 2016年第01期
为进一步研究多种不同性质的气体对瓦斯着火过程的影响,采用CHEMKIN-PRO Release软件,选择CH_4燃烧化学反应机理USC Mech 2.0模型对不同组分构成的C_2H_6/CO_2与甲烷混合气体进行数值模拟,然后分析不同组分下瓦斯着火延迟时间的变化趋势,并利用SENKIN程序对其进行敏感性分析。计算结果表明:当C_2H_6百分比小于CO_2百分比时,随着CO_2百分比的增加,瓦斯着火延迟时间略有增加,且其在T=1200K下延长了17.0%,在T=2200K下延长了8.4%,同时...
作者:戴鹏 陈正 陈十一 期刊:《工程热物理学报》 2012年第10期
为了建立可靠的燃料替代模型,本文选择了正癸烷以及甲苯作为链烷烃与芳香烃的代表,系统研究了这两种燃料混合物的非稳态着火过程,分析了燃料中甲苯含量以及标量扩散率对着火延迟时间的影响。研究结果显示,较大的甲苯含量以及标量扩散率都会增加系统的着火延迟时间。文中揭示了由甲苯含量变化导致的化学反应特性以及由拉伸率变化导致的输运特性对着火过程的影响。
作者:郑东 钟北京 期刊:《物理化学学报》 2012年第09期
提出一个包括异辛烷、正庚烷和乙醇的三组分燃料的着火动力学模型,该机理包括50个组分和193个反应.通过路径分析和灵敏度分析,给出了基础燃料在高低温条件下的不同反应路径和影响氧化过程的重要基元反应.该机理预测的单组分(异辛烷、正庚烷、乙醇)燃料、双组分基础燃料和三组分燃料的点火延迟时间与实验值有很高一致性.本文机理包含较少的组分数与反应数,因而可适用汽油掺烧乙醇的多维计算流体动力学(CFD)数值模拟.
作者:苑春苗 李畅 李刚 期刊:《东北大学学报·自然科学版》 2011年第10期
研究了在恒温热板加热条件下,热板温度对4种不同粒度镁粉尘层着火规律的影响.主要研究了在临界前、临界时及临界后3种热板温度下镁粉尘层内部的温度分布.结果表明:标准GB/T 16430—1996和IEC 61241-2-1-1994规定的最高热板温度低于镁粉尘层着火的临界热板温度,镁粉尘层不会发生着火,在该加热温度下,不同粒径镁粉尘层在经过较短受热时间后,均达到了温度保持恒定的状态;镁粉粒径越大,镁粉尘层着火时的临界热板温度越高,着火延迟时间...
作者:李小民 李永平 邓权威 林其钊 期刊:《中国科学技术大学学报》 2012年第10期
对生物质气在高温空气燃烧模式下的着火过程进行了研究.利用CHEMKIN程序的封闭均相反应器模型和GRI-Mech3.0详细反应机理,分析了氧气浓度对生物质气着火过程的影响,并进行了敏感性分析.反应机理的可行性验证表明,可以将GRI-Mech3.0机理用于生物质气的着火过程研究.研究表明,随着氧气浓度减小,生物质气着火延迟时间迅速增加,温度对时间的导数减小,燃烧前后的比容变化减小,燃烧产物中可燃成分含量减小.敏感性分析表明,生物质气中H2成...
作者:方传波 夏智勋 胡建新 王德全 游进 期刊:《航空学报》 2012年第12期
针对含硼推进剂固体火箭冲压发动机内硼颗粒聚团的着火过程开展了系统研究,考虑硼颗粒聚团内部气相扩散及颗粒聚团与周围环境的传热传质过程,建立了一维硼颗粒聚团着火模型,详细分析了环境总压、环境气体温度、氧气摩尔分数、聚团半径、聚团孔隙率以及硼颗粒粒径对硼颗粒聚团的着火温度和着火延迟时间的影响规律。结果表明:硼颗粒聚团能够在比单颗粒硼着火温度更低的环境温度下实现着火,且着火温度随聚团半径、氧气摩尔分数的...
作者:李刚 余运江 尚融雪 苑春苗 期刊:《东北大学学报·自然科学版》 2014年第01期
参照GBl3813搭建了旋转摩擦实验装置,研究摩擦火花引燃甲烷、空气与煤粉混合物的规律.通过高速摄像机和红外热像仪,确定A3钢和钛金属棒在连续摩擦过程中引燃甲烷与空气混合物的是摩擦撞击产生的钛金属火花,而非摩擦热接触面.分别选取三种粒径的褐煤、烟煤和无烟煤粉尘样品,测试煤粉对旋转摩擦火花引燃甲烷与空气混合物的影响规律,发现加入煤粉后甲烷空气混合物着火延迟时间较长.对于同类煤粉,粒径越小爆炸延迟时间越长....
作者:王治武 张洋 陈星谷 郑龙席 卢杰 期刊:《西北工业大学学报》 2015年第05期
为了掌握爆震频率对两相多循环爆震波起爆特性的影响规律,对采用高能火花塞点火的吸气式脉冲爆震发动机不同爆震频率下的起爆过程进行了试验研究,对比分析了不同频率下的PDE沿程压力分布,讨论了起爆特征参数,如DDT转变距离、着火延迟时间、DDT转变时间和起爆时间等,与爆震频率的变化关系。试验结果显示,随着工作频率增加,爆燃燃烧向爆震燃烧的转变有所加快。工作频率对着火延迟时间和爆震形成时间影响较大,对DDT时间影响很...
作者:郑朝蕾 梁振龙 期刊:《物理化学学报》 2015年第07期
建立了一个适用于由正庚烷、异辛烷、甲苯和二异丁烯组成的汽油替代燃料均质压燃着火(HCCI)燃烧过程的简化机理模型,包含103种组分199个反应.二异丁烯主要通过燃料的脱氧反应消耗掉,生成三种同分异构体, JC8H15-A、JC8H15-B和JC8H15-D;燃料的分解反应也是二异丁烯的另外一条主要消耗路径,生成两种重要的C4产物, TC4H9和IC4H7.这些产物是CH2O的主要来源.甲苯掺比燃料(TRF)机理主要是基于Andrae等建立的TRF半详细机理,甲...
作者:郑东 钟北京 期刊:《清华大学学报·自然科学版》 2015年第10期
该文通过反应路径分析和灵敏度分析,发展了甲苯氧化子机理,进而构建四组分(异辛烷、正庚烷、甲苯、乙醇)汽油替代燃料的化学动力学模型。该模型包含75个组分和305个基元反应。验证结果表明:该模型不仅能够准确计算单组分燃料的着火延迟时间、火焰传播速度和火焰结构,而且在一定的压强和温度范围内,能够较准确地计算多组分汽油替代燃料的着火延迟时间,反映不同辛烷值汽油的自燃特性。该文提出的四组分汽油替代燃料动力学模型包含...