正庚烷/甲苯层流预混滞止火焰中碳烟生成特性的实验和模拟研究

摘要

本文采用层流预混滞止火焰,研究了恒定C/O比和恒定未燃气体速度的正庚烷/甲苯二元混合燃料碳烟生成特性.碳烟粒径分布采用扫描电迁移率粒径谱仪(Scan Mobility Particle Sizer,SMPS)测量,碳烟形貌采用纳米粒子收集仪/透射电子显微镜观测.火焰化学组分的变化采用数值模拟方法计算.试验研究表明,甲苯的添加会加快成核,导致粒子成核发生在更低的火焰高度;在后火焰区,随着甲苯的添加,碳烟的质量增长速率明显降低,并且碳烟聚合物中原生粒子直径也随之降低.模拟研究结果与碳烟粒径分布测量结果一致,显示甲苯的添加会增加芳香烃组分浓度而减少乙炔的生成.