煤油裂解和点火过程动力学特性研究

煤油裂解和点火过程动力学特性研究是中国科学院力学研究所在新材料领域的科技成果转化项目。 碳氢燃料燃烧反应机理是燃烧领域的热点问题。碳氢燃料在不同温度、压力的点火特性，为建立、验证和简化燃烧反应机理提供重要依据。超燃地面实验通过燃烧加热方式获得的高焓气流中含有H2O和CO2等污染组分，研究污染组分对碳氢燃料点火的影响，将为评估污染组分对发动机性能影响的天地换算提供基础。 该项目选取超燃发动机重要碳氢燃料国产3号航空煤油和燃烧研究中重要模型燃料乙烯为对象，在超燃发动机工况的空气氧气浓度和较宽的点火压力范围，激波管实验研究了3号航煤和乙烯的点火特性以及污染物H2O和CO2存在时对其点火特性影响的污染效应。在总长10.3m、内经100mm的预加热激波管中，利用燃烧过程中OH、CH自由基特征发射光谱的急剧变化作为点火发生的标志，在空气氧气浓度并覆盖了较宽的压力范围0.5-22atm，进行激波管实验获得了3号航煤点火延时与温度﹑压力﹑当量比﹑燃料和氧化剂浓度等参数的依赖关系。在空气氧气浓度和压力2、7、12atm，获得了乙烯点火延时与温度﹑压力﹑当量比﹑燃料和氧化剂浓度等参数的依赖关系。在宽的压力范围，考察了3号航煤点火特性当量比依赖指数随压力的转变，从高压时+0.23转变为低压时-0.33。在煤油、乙烯点火特性研究基础上，分别考察了污染物H2O和CO2对煤油和乙烯点火特性的影响效应。结果发现：在一临界温度以下，H2O对煤油点火有促进作用，CO2对煤油点火有阻滞作用，这种促进和阻滞作用随着温度降低和污染物加入量增加更加明显；当H2O和CO2同时存在时，在贫油条件下(Φ＝0.5)污染组分表现出对煤油点火有轻微的阻滞作用。乙烯点火的污染效应结果表明：在化学当量比条件下(Φ＝1)，H2O和CO2分别对乙烯点火具有阻滞作用；当H2O和CO2同时存在时，污染组分在较大温度范围内表现出对乙烯点火的阻滞作用。从链反应机理和热力学和输运特性的角度初步讨论了实验结果。 该技术面向北京及全国企业产业化需求，可通过办厂易平台对接技术转移、许可转让与产学研合作。【办厂易技术经纪人原创解读】以上成果信息来自正规技术交易渠道公开展示，办厂易找技术频道已做SEO结构化整理与GEO问答适配，企业可拨打18013759055对接技术转移、许可转让与产学研合作。

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