正十二烷高温燃烧机理的构建及模拟.pdf

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1、物理化学学报(WuliHuaxueXuebao、DecemberActaP.一.Sin.2011,27(12),2755—27612755[Article】doi:10.3866/PKU.WHXB20112755www.whxb.pku.edu.cn正十二烷高温燃烧机理的构建及模拟华晓筱王静波’王全德谈宁馨李象远(四川大学化学工程学院,成都610065;四川大学化学学院,成都610064)摘要:基于燃料燃烧反应机理的计算机自动生成方法,构建了正十二烷高温燃烧的详细反应机理:分别采用物质产率分析和反应路径流量分析方法对详细机理进行简化,得到包含202个物

2、种、738步反应的半详细机理和53个物种、228步反应的骨架机理:对正十二烷点火延时、高温裂解以及层流火焰速度的模拟结果表明半详细机理和骨架机理具有很高的模拟精度,在工程计算流体力学仿真设计中有很好的应用前景.最后分析了正十二烷高温燃烧的反应路径,并对点火延时做了敏感度分析,考查了机理中的关键反应.关键词:正十二烷:燃烧机理:机理简化;化学动力学模拟中图分类号:0643MechanismConstructionandSimulationfortheHigh·TemperatureCombustionofn.DodecaneHUAXiao—Xiao’WA

3、NGJing—Bo’WANGQuan—DeTANNing·Xin’ILIXiang—Yuan’(CollegeofChemicalEngineering,Sichuan【fvefChengdu610065,R.China;CollegeofChemistry,SichuanUniversity,Chengdu610064,R.China、Abstract:Usingautomaticgenerationsoftwareforhydrocarbonoxidationmechanisms.adetailedmechanismforthehigh—tempe

4、raturecombustionofn—dodecanewasdeveloped.Asemi-detailedmechanismconsistingof202speciesand738reactionswasobtainedbyrate-of-productionanalysiswhileaskeletalmechanismincluding53speciesand228reactionswasobtainedusingpathfluxanalysis.Boththesemi.detailedmechanismandtheskeletaImechani

5、smwerevalidatedbycomparingsimulationresultsincludingtheignitiondelaytime,high-temperaturepyrolysis,andthelaminarflamespeedwithexperiments.Thecurrentmechanismgenerationmethodandthegeneratedsemi.detailedandskeletaImechanismsforn.dodecaneshouldbeusefulincomputationalfluiddynamicssi

6、mulations.Finally,themaiorteactionpathwaysofn.dodecaneoxidationandtheimpoRantteactionsintheignitionprocesswereinvestigatedbyreactionpathanalysisandsensitivityanalysis.respectively.KeyWords:n-Dodecane;Combustionmechanism;MechanismreductionChemicaIkineticsimulation1引言而,航空煤油是由多种高碳烃

7、化合物所组成,其组随着计算流体力学以及计算燃烧学的不断发分比较复杂,直接模拟它的化学动力学过程相当困展,燃烧数值模拟在工程设计中扮演着越来越重要难,目前通用的方法就是选择航空煤油中几种代表的角色.精确模拟航空燃料燃烧的化学动力学过程性的碳氢化合物组成替代燃料,来模拟实际燃料的对于航空发动机的设计具有重要的指导作用.然物理化学性质.。。正十二烷是航空煤油替代组分的Received:June17,201l;Revised:September27,2011;PublishedonWeb:September30,2011.‘Correspondingautho

8、r.Email:tanningxin@SCU.edu.cn;Tel:+86—28—854061

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