液态烷烃燃料的着火延迟特性

摘要

本文采用详细化学反应动力学方法研究了三种液体烷烃燃料正戊烷、正己烷和正庚烷在不同气氛及不同条件下的着火延迟特性。甲烷至正庚烷(C1~C7)的激波管实验验证了本文所采用的统一详细化学反应动力学机理模型的正确性。在实验验证的初始温度(1000K~1350K),压力(20atm~40atm),过氧系数大于0.7条件下,进一步探讨了不同燃烧气氛,CO2浓度,温度,压力,过氧系数等因素对三种液态烷烃燃料着火延迟的影响规律。结果表明:化学反应动力学方法能够准确预报不同烷烃燃料的着火延迟(时间);相同初始O2浓度条件下,高浓度CO2气氛下三种烷烃燃料的着火延迟比空气气氛下明显延长;随着燃烧系统中初始CO2浓度的增加,三种烷烃燃料的着火延迟逐渐增加,研究结果表明这种现象不仅与CO2的热物性有关,也与高浓度CO2气氛下燃烧系统内CO2的化学反应动力学作用有关;随着温度,压力,过氧系数的升高,三种烷烃燃料的着火延迟逐渐减小;且,相同条件下,三种烷烃燃料的着火延迟满足规律:正戊烷>正己烷>正庚烷。