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RP-3航空煤油/O_(2)的简化反应机理优化与验证
1
作者 曾文 徐紫馨 +2 位作者 张鑫炜 胡斌 常亚超 《燃烧科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期539-549,共11页
采用RP-3航空煤油的简化反应机理对多工况条件下RP-3航空煤油/氧气混合物的氧化、着火延迟与层流燃烧特性进行了数值计算,并与相应试验数据进行了对比验证;同时,采用敏感性分析方法对该简化反应机理中燃料相关骨架反应机理中的基元反应... 采用RP-3航空煤油的简化反应机理对多工况条件下RP-3航空煤油/氧气混合物的氧化、着火延迟与层流燃烧特性进行了数值计算,并与相应试验数据进行了对比验证;同时,采用敏感性分析方法对该简化反应机理中燃料相关骨架反应机理中的基元反应进行了敏感性分析;采用遗传算法,对重要的基元反应速率常数进行优化,形成了优化后的RP-3航空煤油/氧气混合物的简化反应机理.结果表明,大部分工况条件下初始简化反应机理对RP-3航空煤油/氧气混合物氧化过程中主要组分浓度、着火延迟时间以及层流燃烧速度的预测值与相应试验值存在较大误差.同时,优化后的简化反应机理对多工况条件下RP-3航空煤油/氧气混合物氧化过程中的主要组分浓度、着火延迟时间及层流燃烧速度的预测值与相应试验值吻合较好. 展开更多
关键词 RP-3航空煤油 简化反应机理 敏感性分析 遗传算法 燃烧特性
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基于敏感性分析的H_2/O_2反应机理最优简化 被引量：6
2
作者 乔瑜 徐明厚 William H.Green 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第4期16-20,共5页
已有的反应流计算方法通常采用简单的化学反应机理。由于火焰中不同区域的化学特性变化较大,有时简单反应机理不能精确描述燃烧过程的化学特性;而计算包含详细反应机理的复杂反应流问题仍然是十分费时的。最优简化法可根据设定的化学精... 已有的反应流计算方法通常采用简单的化学反应机理。由于火焰中不同区域的化学特性变化较大,有时简单反应机理不能精确描述燃烧过程的化学特性;而计算包含详细反应机理的复杂反应流问题仍然是十分费时的。最优简化法可根据设定的化学精度要求实现详细反应机理的最优简化。通过对包含20个可逆基元反应的H2/O2燃烧机理的简化结果与原机理计算结果的比较,取得了良好的效果。同时,结合敏感性分析法深入揭示了氢、氧燃烧的化学过程。 展开更多
关键词 最优简化法 机理简化 敏感性分析 氢气燃烧
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钝头体激波诱导振荡燃烧现象的数值模拟 被引量：10
3
作者 刘世杰 孙明波 +1 位作者 林志勇 刘卫东 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第4期597-606,共10页
采用一种改进的化学非平衡流解耦方法对轴对称Euler反应流方程解耦处理,对流项采用五阶WENO格式离散,化学反应源项的刚性采用简化的隐式方法处理,时间步进采用二阶精度的Runge-Kutta方法,对H_2/Air预混气在来流Ma=4.48和Ma=4.79时的激... 采用一种改进的化学非平衡流解耦方法对轴对称Euler反应流方程解耦处理,对流项采用五阶WENO格式离散,化学反应源项的刚性采用简化的隐式方法处理,时间步进采用二阶精度的Runge-Kutta方法,对H_2/Air预混气在来流Ma=4.48和Ma=4.79时的激波诱导振荡燃烧现象进行了数值研究.对比分析了网格尺度的影响,发现计算结果对法向网格尺度比较敏感,流向网格密度的变化对结果影响不大;Ma=4.48时,采用敏感性分析方法对各反应模型进行了对比分析,J和B-W模型在实验所处的温度和压力范围内能够比较准确的预测诱导时间,所得的振荡频率与实验结果相符,所揭示的振荡机理与McVey和Toong振荡机理吻合,而JM模型预测的诱导时间偏长,其振荡频率低于实验观测值;Ma=4.79时,J模型所得的振荡频率与实验值吻合,而B-W模型释热时间短,且对流场波动比较敏感,流场扰动引起了瞬时局部爆震现象,破坏了振荡的规律性;五阶WENO空间离散格式的应用使计算结果精度较好. 展开更多
关键词 振荡燃烧 非平衡流解耦方法 化学反应机理 诱导时间 敏感性分析
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柴油机LNT再生过程中铑表面H_2还原NO_x的详细反应机理 被引量：4
4
作者 苏庆运 马兵 +2 位作者 陈家骅 李艳宾 徐康 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期349-353,共5页
考虑到柴油机稀燃NOx捕集技术(LNT)浓燃再生阶段会产生较多的H2,研究了H2在Rh催化剂表面还原NOx的反应.建立了Rh表面H2-NO反应体系的详细化学反应机理模型,该模型包括6种气相组分、10种表面组分及19步基元反应,其中包括NH3及N2O等重要... 考虑到柴油机稀燃NOx捕集技术(LNT)浓燃再生阶段会产生较多的H2,研究了H2在Rh催化剂表面还原NOx的反应.建立了Rh表面H2-NO反应体系的详细化学反应机理模型,该模型包括6种气相组分、10种表面组分及19步基元反应,其中包括NH3及N2O等重要中间产物的生成反应.对该反应体系进行了数值模拟,其结果与文献中的试验数据吻合良好,并进一步对表面组分覆盖度、NO反应路径和各基元反应的敏感性系数进行了分析.结果表明,在H2体积分数相对较低的条件下((NO)/(H2)=1.95),150～310,℃温度内,NO还原过程中有大量N2O生成,且最终产物N2主要是通过Rh表面吸附态N2O解离生成.同时,敏感性分析表明,N2O的相关基元反应对NO还原有着重要影响. 展开更多
关键词 柴油机 氮氧化物 氢气 铑催化剂 反应路径分析 敏感性分析
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氧煤MILD燃烧条件下NO生成的动力学模拟 被引量：2
5
作者 刘若晨 安恩科 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2332-2339,共8页
利用CHEMKIN研究氧化剂与内回流烟气之间的掺混温度和氧气体积分数两个关键因素对氧煤MILD燃烧条件下NO生成的影响,选取氧化剂气氛为5%O2/90%CO2/5%H2O,10%O2/85%CO2/5%H2O,15%O2/80%CO2/5%H2O和25%O2/70%CO2/5%H2O,温度为1 273,1 373和... 利用CHEMKIN研究氧化剂与内回流烟气之间的掺混温度和氧气体积分数两个关键因素对氧煤MILD燃烧条件下NO生成的影响,选取氧化剂气氛为5%O2/90%CO2/5%H2O,10%O2/85%CO2/5%H2O,15%O2/80%CO2/5%H2O和25%O2/70%CO2/5%H2O,温度为1 273,1 373和1473 K。结果表明：NH2是一关键的前驱组分,反应NH2＋OH=NH＋H2O对促进NO生成影响最大,而反应NH2＋NO=N2＋H2O对抑制NO生成影响最大,两者影响力随着氧气体积分数降低而加大;提高掺混温度和氧气体积分数可增大燃料N→NO的转化率和OH基团的平衡浓度,氧气体积分数10%～15%是一个可兼顾CO和NO排放的较合理区间,且氧气体积分数的改变对污染物排放的影响与掺混温度的关系不大;NO还原路径的反应速率在低氧气体积分数下反而有不同程度的增大,在MILD燃烧条件下,还原反应的趋势增强,从而延长反应进程,增加系统的整体复杂性。 展开更多
关键词 MILD燃烧 NO生成 敏感性分析 反应路径 动力学
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气态煤油超声速燃烧简化化学反应模型 被引量：1
6
作者 樊孝峰 王江峰 +1 位作者 赵法明 杨天鹏 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期48-57,共10页
为探究超燃冲压发动机燃烧室中煤油燃料燃烧的化学动力学过程,综合采用敏感性分析方法与路径分析方法,针对RP-3航空煤油三组分替代燃料的详细反应模型进行简化,建立一种适用于超声速燃烧流场数值模拟的新型26组分89反应简化燃烧反应模... 为探究超燃冲压发动机燃烧室中煤油燃料燃烧的化学动力学过程,综合采用敏感性分析方法与路径分析方法,针对RP-3航空煤油三组分替代燃料的详细反应模型进行简化,建立一种适用于超声速燃烧流场数值模拟的新型26组分89反应简化燃烧反应模型。采用该简化燃烧模型对RP-3航空煤油替代燃料的点火、燃烧特性进行数值模拟,并与详细反应模型结果和试验数据进行对比校验。此外,将该简化燃烧模型与超声速燃烧流场计算方法相结合,数值分析了典型超燃冲压发动机燃烧室流场内化学动力学特性。研究结果表明:新型简化燃烧反应模型在不影响数值模拟精度的前提下,有效减少了反应组分与反应方程个数,提高了超声速复杂燃烧流场的数值模拟效率,并且能够准确获得烯烃、炔烃等重要中间燃烧产物以及小分子活性基团的空间分布规律,给出更全面的流场信息。 展开更多
关键词 超声速燃烧 RP-3航空煤油 化学反应模型 敏感性分析 反应路径分析
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湍流燃烧反应机理的简化 被引量：7
7
作者 姜雪丽 刘涛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期291-294,共4页
采用速率敏感度分析法分别对燃料为CO H2 和CH3 OH的钝体绕流湍流扩散火焰的燃烧机理进行了简化 .判断出了冗余组分 ,并通过对敏感度矩阵F的主成分分析 ,找出了次要反应 ,使原始的复杂湍流燃烧机理得到了大幅度的简化 .简化机理与详细... 采用速率敏感度分析法分别对燃料为CO H2 和CH3 OH的钝体绕流湍流扩散火焰的燃烧机理进行了简化 .判断出了冗余组分 ,并通过对敏感度矩阵F的主成分分析 ,找出了次要反应 ,使原始的复杂湍流燃烧机理得到了大幅度的简化 .简化机理与详细机理的计算结果吻合得很好 .结果表明 ,速率敏感度分析的方法能大大简化复杂的湍流反应机理 ,且计算效率高 ,精度满足要求 . 展开更多
关键词 湍流 燃烧 反应机理 敏感度分析
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合成气燃烧反应机理的验证和分析 被引量：2
8
作者 王全德 魏赏赏 +1 位作者 王伟 崔晨晓 《新能源进展》 2014年第3期173-179,共7页
本文针对典型合成气燃烧的详细化学动力学机理进行了系统的验证和分析。通过不同反应机理对点火延迟时间和层流火焰速度的预测,研究和分析了不同反应机理的区别和模拟结果的可靠性。采用强制敏感度分析方法揭示了影响合成气点火延迟时... 本文针对典型合成气燃烧的详细化学动力学机理进行了系统的验证和分析。通过不同反应机理对点火延迟时间和层流火焰速度的预测,研究和分析了不同反应机理的区别和模拟结果的可靠性。采用强制敏感度分析方法揭示了影响合成气点火延迟时间和层流火焰速度的重要反应,并对相关反应的动力学进行了分析讨论,为进一步构建统一可靠的燃烧反应机理奠定了基础。 展开更多
关键词 合成气 燃烧反应机理 敏感度分析 化学动力学
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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 被引量：1
9
作者 于志清 魏胜利 +2 位作者 陈洁 吴李荣 孙林肖 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期386-397,共12页
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... 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。 展开更多
关键词 航空煤油 正丁醇 点火 燃烧机理 化学反应机理 化学动力学 敏感性分析
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