-
题名汽油模型燃料的ReaxFF化学反应分子动力学
- 1
-
-
作者
王俊
张然
胡晓明
杨鹤
-
机构
中石化石油化工科学研究院有限公司
-
出处
《石油学报(石油加工)》
北大核心
2025年第6期1559-1568,共10页
-
基金
中石化石油化工科学研究院有限公司课题(PR20242369,PR20230050)基金资助。
-
文摘
采用ReaxFF化学反应分子动力学模拟研究基于汽油特征族系的5种典型模型燃料(正庚烷、异辛烷、甲苯、环己烷和1-己烯)的氧化特性,在燃料和氧气的消耗、重要烃类中间体的生成及路径、重要含氧中间体的生成及敏感性和氧化产物生成4个方面对5种模型燃料的化学动力学进行了对比。结果表明:5种模型燃料的裂解和氧化同时进行,裂解一般优先于氧化,总体而言甲苯和环己烷的燃料消耗速率更慢;反应进行过程中会生成一些重要的烃类中间体和含氧中间体,在烃类中间体中,环己烷和正庚烷生成的C_(2)H_(4)最多,C_(2)H_(4)来源于烷基自由基的β-裂解,异辛烷生成的·CH_(3)和C_(3)H_(6)最多,C_(3)H_(6)来源于异丙基自由基的β-裂解;在含氧中间体中,正庚烷和1-己烯生成的HO、HO_(2)和CH_(2)O_(3)种重要含氧中间体浓度最高,氧化速率最快,甲苯和环己烷最低,氧化速率最慢;HO的敏感性分析可知,H+O_(2)→HO+O反应决定氧化反应的速率和效率,其在HO生成反应中占比越多,氧化反应进行得越快;产物的生成方面,正庚烷、异辛烷和1-己烯的氧化反应更完全,而甲苯和环己烷有更不完全氧化的倾向。研究结果从分子层面揭示不同族系汽油特征组分的氧化反应特性,完善汽油模型燃料的燃烧机理,为汽油实现高效燃烧、进一步节能减排提供理论依据。
-
关键词
REAXFF
汽油
模型燃料
化学反应分子动力学
氧化裂解
燃烧
机理
-
Keywords
ReaxFF
gasoline
model fuel
reactive molecular dynamics
oxidation and pyrolysis
combustion
mechanism
-
分类号
TK16
[动力工程及工程热物理—热能工程]
-
