导读:本文包含了燃烧反应动力学论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:动力学,常数,机理,速率,氧化碳,柴油,小球藻。
燃烧反应动力学论文文献综述
李壮,李福民,刘小杰,徐庆伟[1]（2019）在《粒径对造气炉内煤燃烧反应的影响及动力学分析》一文中研究指出为了克服喷吹煤粉给高炉冶炼带来的不利影响,提出了由造气炉燃烧普通煤经过气化产生煤气,自风口喷入高炉替代喷吹煤粉的新工艺。研究煤球粒径对炉内燃烧反应的影响及动力学分析。根据造气炉反应特点,采用实验室高温气固反应试验台进行粒径6～18 mm下的煤燃烧试验,结果表明,随着粒径的增大,完全燃烧时间逐渐升高。利用未反应核模型进行动力学分析,得出:改变粒径不能影响煤球燃烧反应的限制性环节,在不同粒径下,限制性环节均为外扩散和化学反应混合限制;另外,通过计算得出,随着煤球粒径的增大,化学反应速率常数逐渐降低。(本文来源于《矿产综合利用》期刊2019年05期）
刘薇,张健,张瑞娜,刘泽庆,曹瑞杰[2]（2019）在《粉状及造粒污泥的燃烧反应动力学特性》一文中研究指出污泥是城市污水处理后产生的可燃污染物,需要大量处理;目前污泥通过在焚烧炉中和其他固体废物协同焚烧是常用的污泥处理方法之一。采用非等温热重分析方法,对多种粉状污泥原样测试其反应动力学特性(包括热解、焦炭-O_2反应、焦炭-CO_2反应),进而又试验研究了造粒(成型)污泥的燃烧过程。测试数据表明:干燥污泥中灰分含量占50%;污泥挥发分析出速率低于同温度的一般煤粉的情况;污泥中富含Fe元素,对污泥焦炭与氧气的燃烧速率有一定的催化提升作用。考虑造粒污泥的燃烧特性,并在炉中对造粒污泥的燃烧过程进行了试验,可以理解在垃圾焚烧炉内污泥燃烧主要处于前侧的低温位置,推测造粒污泥的燃烧主要发生在焚烧炉的前端阶段。(本文来源于《《环境工程》2019年全国学术年会论文集（中册）》期刊2019-08-30）
徐超,王新蕊,车智超,刘小杰,兰臣臣[3]（2019）在《煤种对煤球气化及燃烧反应动力学的影响研究》一文中研究指出采用高温悬浮态气固反应试验台,对烟煤和无烟煤不同配比进行煤气化试验,并通过未反应核模型对其进行动力学分析。结果表明,随着烟煤配比的减小,气化反应速率降低,气化反应速率随转化率的增加而逐渐降低。烟煤配比由90%降低至60%时,气化反应的限制性环节始终为化学反应;随着烟煤配比的减小,燃烧反应速率降低,燃烧反应速率随转化率的增加而逐渐降低。烟煤配比由90%降低至60%时,燃烧反应的限制性环节始终为化学反应。(本文来源于《矿产综合利用》期刊2019年04期）
翟翌童[4]（2018）在《生物柴油替代燃料燃烧反应动力学的实验与模型研究》一文中研究指出能源是人类社会发展的核心动力和重要保障,尤其是在以能源战略为主导的今天,其地位举足轻重。自从第一次工业革命以来,化石燃料逐渐走上了历史的舞台。在过去的几十年里,大约88%的全球能源通过化石燃料的燃烧被消耗掉。然而,化石燃料的大量燃烧以及消耗会带来如环境污染和能源危机等不容小觑的问题。因此,越来越多的目光开始聚焦于清洁、环境友好以及可再生的新型生物燃料,尤以生物柴油更为突出。生物柴油,作为第一代生物燃料,可以通过动物油、废弃油脂或植物油脂与一元醇(甲醇或者乙醇)经酯交换形成。实际上,生物柴油是大分子长链烷基酯的混合物,主要包括如棕榈酸甲酯、油酸甲酯和亚油酸甲酯在内的饱和与不饱和长链脂肪酸甲酯。由于其组份复杂,所以相关的燃烧实验和动力学模型研究难度极大。为了克服这些困难,目前最好的解决办法是寻找短链的脂肪酸甲酯作为其替代燃料,以此来模拟实际生物柴油的燃烧特性。本文选取了已经被广泛认可的C4脂肪酸甲酯(丁酸甲酯和丁烯酸甲酯)以及C10脂肪酸甲酯(癸酸甲酯),对其开展了变压力流动反应器热解实验和相关的反应动力学研究。本论文的工作主要从热解实验和动力学模型两个方面展开。在热解实验方面,利用不同的检测方法对热解产物进行检测。分别通过传统的气相色谱-质谱检测方法(GC/GC-MS)和同步辐射真空紫外光电离质谱(SVUV-PIMS)对生物柴油的替代燃料进行了变压力流动反应器热解的实验研究。在燃料热解过程中,检测到了一系列的热解产物,并得到了燃料和产物摩尔分数随温度变化的曲线。在动力学模型方面,构建了丁酸甲酯和丁烯酸甲酯的燃烧反应动力学模型以及癸酸甲酯的热解动力学模型,并通过热解实验数据对其进行了验证。同时,也利用文献的实验数据对丁酸甲酯和丁烯酸甲酯的燃烧反应动力学模型进行了全面地检验。模拟工作主要是通过CHEMKIN PRO软件开展,通过生成速率分析(ROP)和敏感性分析对燃料和关键物种的生成和消耗进行反应动力学分析,,揭示燃料的燃烧反应动力学特性。本文工作主要围绕丁酸甲酯、丁烯酸甲酯和癸酸甲酯叁种生物柴油替代燃料开展。对于丁酸甲酯和丁烯酸甲酯,其流动反应器热解实验主要在30、150和780 Torr叁个压力条件下进行研究。利用气相色谱-质谱技术对烷烃、烯烃以及苯等热解产物进行了全面的检测和鉴别。同时,构建了一个包含304个物种和1790步基元反应的丁酸甲酯和丁烯酸甲酯详细燃烧反应动力学模型,以此研究燃料的分解特性以及不饱和脂肪酸甲酯结构中C=C双键对不饱和物种生成的影响。根据ROP分析得知,丁酸甲酯的分解路径主要是由H原子或CH3自由基主导的H提取反应以及单分子解离反应所决定;丁烯酸甲酯的分解路径主要通过单分子解离反应、H原子或CH3自由基主导的H提取反应以及H原子引发的H加成反应。在丁烯酸甲酯的热解过程中,我们发现乙炔、丙二烯和丙炔等不饱和碳氢化合物以及苯的浓度要高于丁酸甲酯热解实验所测浓度。ROP结果表明,BAOJ2D、MB2DMJ以及sC3H5CO自由基对乙炔、丙炔、丙二烯等物种的生成发挥着重要的作用,而这叁个自由基是丁烯酸甲酯分解之后生成的主要中间体;而在MB热解过程中,乙炔、丙炔、丙二烯等物种的生成会经过一系列复杂的反应,使其反应通量受到影响,极大限制了这些物种的生成。此外,本文发展的丁酸甲酯和丁烯酸甲酯燃烧反应动力学模型也通过层流预混火焰、射流搅拌反应器低温氧化以及丁酸甲酯的激波管热解等文献数据进行了全面的验证。模拟结果表明本文发展的模型能够很好的模拟前人文献的实验数据。对于癸酸甲酯,其流动反应器热解实验主要在30和760 Torr两个压力条件下进行研究。利用同步辐射真空紫外光电离质谱检测到了烷烃、1-烯烃、不饱和脂肪酸甲酯以及芳香烃等热解产物,得到了燃料和热解产物摩尔分数随温度变化的曲线。同时,构建了一个包含286个物种和2165步基元反应的癸酸甲酯热解动力学模型,以此来研究燃料的分解路径以及热解过程中C5-C91-烯烃、C4-C9不饱和脂肪酸以及相关芳香烃的生成与消耗路径。ROP分析和敏感性分析表明,癸酸甲酯的消耗路径主要是单分子解离反应以及H原子或CH3自由基主导的H提取反应。C5-C9 1-烯烃的生成路径主要与MD自由基(C11H21O2)的β-C-C键解离反应有关;C4-C9不饱和脂肪酸的生成路径则是由各类酯基自由基的β-C-C键解离反应和β-C-H键断裂反应所决定;而对于芳香烃产物来说,苄基在其生成过程中扮演着重要的角色。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2018-10-06）
李颖丽,王静波,李象远[5]（2018）在《十氢化萘低温燃烧反应的动力学机理》一文中研究指出采用量子化学方法研究了十氢化萘低温燃烧的动力学机理,获得了脱氢反应、自由基加氧反应及1,5氢迁移反应等反应的动力学参数,并在CBS-QB3水平下获得了相关物种的热力学参数,通过过渡态理论计算获得了具有紧致过渡态反应的高压极限速率常数,而无能垒反应的速率常数则由变分过渡态理论得到.基于此机理分析了十氢化萘低温反应的动力学规律和热力学机制.相比于链烷烃和单环烷烃,十氢化萘自由基加氧反应的速率常数随温度变化较快,1,5-氢迁移反应的能垒较高,揭示了物质结构对反应动力学的影响.热力学平衡常数分析结果表明,在低温下十氢化萘自由基加氧反应起主导作用.通过拟合获得了所有反应Arrhenius形式的速率常数,这些参数可用于双环烷烃低温燃烧机理的构建和优化.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2018年06期）
卢茂奇[6]（2018）在《油页岩半焦流化燃烧反应动力学研究》一文中研究指出油页岩半焦是提炼页岩油过程中残留的一种固体废弃物,有一定热值。通过燃烧的方式既利用了半焦的余热,又降低其对环境危害。基于前期油页岩半焦特性的相关研究,本文采用动力学分析方法,以活性炭颗粒燃烧特性作为参考,利用不同燃烧装置进行深入研究。分析不同升温速率及不同终温的影响,获得燃烧的一般规律;计算样品的动力学参数,得到试样活化能随转化率变化的特征;利用AKTS软件对恒温燃烧进行模拟预测并与流化床、固定床恒温结果进行对比分析;同时通过不同燃烧条件下半焦流化燃烧过程中的气体释放特性进行分析得出流化燃烧特性。利用热重分析仪在不同升温速率下对活性碳、龙口半焦的燃烧特性进行研究。通过TG-DTG曲线表明,半焦燃烧过程分为两个阶段,而活性炭燃烧过程只有一个阶段。随着升温速率的增加,各失重峰区逐渐变宽、峰值变大、燃烧曲线向高温段移动;同时着火和燃尽温度升高,单位时间内的反应速率也随之增加,各燃烧评价指数均增大。采用FWO法与Friedman法对活性炭与龙口半焦进行动力学研究,结果表明两种算法呈相同规律,而由Popescu法推断出活性炭燃烧符合反Jander叁维扩散模型,半焦燃烧符合Avrami-Erofeev方程。采用间歇式流化床、自制U型管固定床对活性炭与半焦进行恒温燃烧试验。结果表明活性炭非等温燃烧活化能在可作为流化燃烧初始阶段的一个参考,而热重恒温燃烧与U型管固定床燃烧有一定的关联性;半焦流化燃烧与固定床燃烧得到的活化能均小于热重非等温燃烧的活化能。由预测失重曲线与不同燃烧器下的失重曲线对比分析可得到,活性炭固定床燃烧曲线与预测关联性较强,半焦流化燃烧曲线与预测值吻合度更好。为热重燃烧预测流化床、固定床燃烧提供了重要的理论依据。基于半焦流化燃烧特性的研究,对不同燃烧过程中的NO_x、SO_2释放特性进行分析。结果表明,随着床温与空气流量的增加,气体瞬时排放峰值减小;粒度的增加,SO_2的瞬时排放峰值变化趋势与NO_x相反;不同影响因素下,空气流速对NO和NO_x的影响程度最大,粒径次之;对于SO_2而言,床温的影响程度大于粒径及空气流量的影响,燃烧时间对气体释放量影响最小。(本文来源于《东北电力大学》期刊2018-06-01）
张慧[7]（2018）在《芳烃类燃烧反应动力学与人工酶催化机理的理论研究》一文中研究指出随着科学技术的不断完善与发展,各类学科中的大型实验,急需结合计算机算力和量子理论知识,近似求解理论数值来支撑和丰富实验的现象,并以此挖掘大量实验现象背后的原理与机制,这对揭示化学反应本质具有重要意义。本论文选取两个广泛关注体系(芳烃类燃烧与人工酶催化)进行基础型研究,具体研究内容和取得的结果如下:(1)芳烃类燃烧反应动力学的理论研究。本部分工作运用SS-QRRK和隧穿效应等理论计算方法,探讨了苯和氢自由基/邻二甲苯和羟基自由基两个基元反应体系,精确求解了提取和加成反应随温度(220 K-3000 K)和压力(500 atm-10 torr)变化的速率常数,以期望获得真实实验条件下宽范围的反应速率常数。在苯和氢自由基体系中,结果表明反应中出现负温度效应是由提取和加成反应的竞争关系引起的,压力越小导致负温度效应出现的温度越低,且使该区域内的速率常数随压力变化的效果越加明显。此外,在氦气、氢气、氩气叁种载气环境下,中高温区的反应速率有1-2倍的差别,这与单分子反应的载气碰撞效率有关。同时,在超低压(1-10 torr)环境中,同位素效应的变化极其敏感,这是由于苯上氢原子被氘代之后,其反应速率常数对于压力变化的敏感性比未氘代的苯分子低所导致的。在邻二甲苯和羟基自由基的体系中,发现在低能垒或无能垒反应中,考虑复合物精确体系中隧穿效应的计算。这项研究有助于进一步的理解芳香化合物在燃烧中经历的化学过程,并从机理层面挖掘出提高燃烧效率和减少污染排放的有效改善方法,以此来推动我国发动机基础燃烧研究发展,对支撑国家在发动机领域的科技创新研究具有重要意义。(2)含铑的人工酶催化机理的理论研究。本部分工作是以含铑的生物素-链霉亲和素类人工金属酶为研究对象,通过对两种突变蛋白S1 12H Sav和K121H Sav进行动力学模拟获得反应活性中心的簇模型,探讨亚胺还原体系反应中的对映选择性等问题。计算结果表明了亚胺分子进入S1 12H Sav和K121H Sav时各有四种结合模式。通过分析对比各个结合模式的决速步能垒得到S1 12H Sav和K121H Sav的产物主导构象分别为S和R,从定性的角度来看,它与实验结果是一致的。考虑反应路径中环境的叁维电子效应和空间效应,我们发现当催化剂茂环上的甲基被氨基取代时,能够有效降低决速步反应势垒,获得更加高效的含铑人工金属酶。这为生物素-链霉亲和素类人工金属酶的分子设计提供可靠地理论支持。(本文来源于《北京化工大学》期刊2018-05-16）
孙小军[8]（2018）在《小球藻生物柴油燃烧反应动力学模型的优化及燃烧特性的研究》一文中研究指出生物柴油具有可再生性、不含硫、含氧等特点,是一种优良的代用燃料。小球藻具有油脂含量高、生长周期短、不占用耕地等优点,发展和推广以小球藻为原料的生物柴油,对于解决我国生物柴油原料不足的瓶颈问题、降低我国石油对外依存度均有重要的意义。现有研究主要集中在藻种培育、筛选和小球藻生物柴油(Chlorella Biodiesel Fuel,CBF)的制备工艺、燃料特性分析等方面,针对CBF燃烧特性的研究较少。本文围绕CBF的燃烧反应动力学模型(后简称CBF模型)和燃烧特性开展研究,对课题组已构建并简化的CBF模型进行优化,分析均质混合压燃(Homogeneous Charge Compression Ignition,HCCI)模式下,CBF的燃烧反应路径和不同边界条件对CBF燃烧特性的影响规律,并进行柴油机燃用CBF的台架试验,为CBF的应用与推广提供一定的理论基础。(1)为进一步提高CBF简化模型的预测性能,对模型开展优化研究。对简化模型中关键基元反应的速率常数指前因子实施6种不同的扰动(记为V1,V2,…,V6),基于扰动后的模型计算不同当量比和进气压力条件下CBF的着火延迟期,并与CBF详细模型、简化模型的计算结果及试验结果进行对比分析。结果表明,低温反应阶段(800K≤T≤1000K)各扰动量下模型的预测值与详细模型的预测值、试验值之间均存在一定的偏差,但V3和V4扰动下模型的预测性能优于简化模型。高温反应阶段(1000K<T≤1300K)模型的预测性能较好,其中V4扰动量下模型的准确性较高,在当量比为0.5,进气压力为20 atm时,误差仅有1.724%。在6种优化模型中,V4扰动下模型的整体预测性能要优于CBF简化模型,更贴近CBF详细模型。(2)基于优化后的CBF模型,采用敏感性分析(Sensitivity Analysis,SA)和生成速率分析(Rate of production,ROP)确定优化模型中的关键基元反应和主要中间产物,探明了低温和高温反应条件下CBF的燃烧反应路径。结果表明,低温反应条件下,CBF首先与OH、HO_2、H发生脱氢反应,生成MD2J、MD4J、MD5J、MD8J等烷酯基以及CC_8H_(17)和AC_8H_(17),这些物质再通过氧化、裂解、脱氢和异构化等反应最终生成CO_2。高温条件下,CBF则是先通过裂解反应生成C_7H_(15)-1,而后C_7H_(15)-1继续裂解生成C_2H_4和NC_3H_7,之后的反应主要集中在C_2H_4、NC_3H_7和C_2H_2等小分子物质间,这些物质会陆续通过裂解、脱氢和氧化等反应生成CH_2O,最终转换成CO_2。(3)在HCCI燃烧模式下,研究不同边界条件(进气温度、转速和压缩比)对CBF燃烧特性(缸内压力、温度及关键中间产物浓度)的影响规律。结果表明,缸内压力、温度和HO_2、OH的摩尔浓度峰值随进气温度和压缩比的增大而增大,随转速的增大而减小,而CO和CO_2摩尔浓度的峰值变化不大。缸内压力、温度和关键中间产物浓度等参数的峰值出现时刻随进气温度和压缩比的增大而提前,随转速的增大而推迟。癸酸甲酯(Methyl Decanoate,MD)、异辛烷(C_8H_(18))在迅速消耗的同时产生大量的CO和HO_2,当CO、HO_2消耗时产生大量的CO_2和OH。这是由于进气温度和压缩比增大导致缸内温度升高、压力增大,加快了基元反应的进行,促进了燃料的燃烧,而转速增大后,缸内温度下降,达不到燃料燃烧所需的温度,导致对应的基元反应难以及时进行。(4)开展了186FA柴油机燃用CBF/柴油混合燃料的台架试验,分析了B0、B3、B5(CBF添加比例为0、3%、5%)对柴油机经济性、动力性、燃烧和排放特性的影响。结果表明,与原机相比,随着CBF掺混比例的增加,燃油消耗率与能量消耗率略有升高,功率和转矩变化不大,缸内压力、放热率峰值均有所下降,最大降幅分别为3.3%和15.4%,压力升高率峰值有所上升,最大升幅达13.6%,各峰值出现时刻均提前1~2°CA,滞燃期缩短了0.5~1°CA、燃烧持续期延长了1~2°CA,NOx排放增加,最大增幅为9.6%,HC、CO和碳烟的排放都有所减少,最大降幅分别为14.3%、12%和31.6%。这主要是由CBF较高的十六烷值、密度、粘度和较低的低热值等与柴油不同的燃料特性造成的。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-05-01）
康润宁[9]（2017）在《CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y催化剂CO自持燃烧反应机理及动力学研究》一文中研究指出目前,钢铁企业是国家节能减排工作开展的重点对象之一。在转炉炼钢生产过程中,转炉放散煤气(CO≤35%、O2≥2%及CO2≤40%)的直燃排放造成了严重的能源浪费和环境污染,形势尤为严峻。而催化燃烧技术是节能减排领域中的主要解决措施之一,采用自持催化燃烧方法实现转炉放散煤气中CO的低温高效转化,以期达到提高转炉放散煤气化学热回收、减少能源浪费和环境污染的目的。以转炉放散煤气(CO)催化燃烧为研究对象,采用理论分析、多种表征技术、实验研究与数学模型等方法,在新型高效CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y催化剂上研究了CO微观反应机理与CO自持燃烧的稳燃机制。首先制备CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y目标催化剂,将CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y(H)和Ce0.75Zr0.25Oy催化剂作为对比组,以研究不同活性位在反应机理中的作用,通过多种表征技术与原位红外实验,得到了3种催化剂的构效关系与遵循的反应机理,并通过动力学实验及模型进行了验证,结果表明,3种催化剂活性大小顺序及相应的反应速率方程为CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y(r=6.02×10-7×PCO0.68PO20.03)>CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y(H)(r=5.86×10-7×PCO0.8PO20.07)>Ce0.75Zr0.25Oy(r=5.7×10-7×PCO0.75PO20.12),不同活性位的反应敏感性顺序为表面分散Cu O>Cu-Ce-Zr-Oy固溶体>Ce-Zr-Oy固溶体;CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y催化剂上CO燃烧反应主要遵循M-K机理,而CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y(H)及Ce0.75Zr0.25Oy催化剂上主要遵循L-H机理。在CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y催化剂上进行了CO自持燃烧实验与高热稳定性实验研究,确定了CO自持燃烧临界条件为3%CO+3%O2/N2,同时在10%CO下实现了100h内连续稳定的自持燃烧。最后在3种催化剂上通过稳燃实验得到不同流量下的贫燃极限,3种催化剂上CO自持临界浓度顺序为Ce0.75Zr0.25Oy(9.21%~13.32%)>CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y(H)(3.99%~5.16%)>CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y(2.49%~3.66%)。研究结果不仅推动了对CO催化燃烧微观反应机理的认知,同时还实现了由反应动力学研究阶段(CO<3%)向CO自持催化燃烧研究阶段(CO≥3%)的拓展。(本文来源于《华北理工大学》期刊2017-12-04）
曾美容[10]（2017）在《煤油替代燃料典型烷烃和环烷烃组分的燃烧反应动力学实验和模型研究》一文中研究指出化石燃料的燃烧是当今社会的主要能源供给形式,但其在燃烧的过程中会产生一系列大气污染物。如何有效地提高化石燃料的燃烧效率,并最大限度地减少其带来的环境问题,是人们一直追求的目标。提高燃烧效率和减小燃烧污染物排放的关键在于对燃烧中的反应过程进行深入的了解。运输燃料是典型的化石燃料,如汽油、煤油和柴油等。这些运输燃料的组分十分复杂,通常是由正构烷烃、支链烷烃、环烷烃、芳烃在内的上百种烃类混合而成。直接研究它们的燃烧反应过程难度极大,一种有效的解决方案为选取一些具有代表性的组分组成这些真实运输燃料的替代燃料,如选择正构烷烃、环烷烃、支链烷烃和芳烃这几类燃料中的一种或几种燃料共同组成替代燃料。正构烷烃是真实运输燃料中一种重要组成燃料,且汽油、煤油和柴油燃料中正构烷烃的碳链长度也相差较大,如柴油中正构烷烃的平均碳链长度远大于其在汽油燃料中的平均碳链长度。本文选择正癸烷、正十二烷和正十四烷这叁种不同碳链长度的正构烷烃进行了研究。其一,本文分别对这叁种正构烷烃燃料的燃烧过程进行了实验和模型研究,用以对正构烷烃燃烧中燃料的分解、燃烧中间产物和产物的生成和消耗路径进行深入的了解。其二,对不同碳链长度的正构烷烃进行研究,从而探索正构烷烃的碳链长度对其燃烧反应过程的影响。环烷烃具有与正构烷烃完全不同的燃料结构,本文对典型的双环烷烃燃料十氢萘进行了燃烧反应动力学实验和动力学模型研究。十氢萘与正癸烷具有相同的碳原子数,但由于两个六元并环的存在,使得十氢萘具有两个不饱和度,导致其氢原子数比正癸烷要少四个,因此其燃烧的热力学过程和动力学过程与正癸烷均有很大的差异。支链烷烃是另一类真实运输燃料中的主要组成燃料,与正构烷烃相比,支链烷烃含有更多类型的碳原子,即正构烷烃仅有伯碳和仲碳两种类型碳原子,而支链烷烃可能包含伯、仲、叔和季碳这四种类型碳原子。本文选择异辛烷作为研究目标,异辛烷具有四种类型的碳原子,常被用做汽油和煤油替代燃料中支链烷烃的代表。此外,目前对混合燃料的燃烧反应动力学研究越来越多,研究者认为将两种或者多种性能不同的燃料掺混到一起能够对燃烧中的化学过程进行调控,如提高燃烧效率和降低污染物。因此,本文对异辛烷/二甲醚和异辛烷/乙醚混合燃料开展了燃烧反应动力学实验和模型研究。在实验研究中,本文利用同步辐射真空紫外光电离质谱方法研究了正癸烷、正十二烷、正十四烷和十氢萘在流动反应器中的变压力热解,以及正癸烷和十氢萘的低压层流预混火焰。在流动反应器热解实验中,通过扫描光电离效率谱对热解物种进行了鉴别,包括活泼的自由基和同分异构体等;通过改变热解温度,得到了热解物种随温度变化的摩尔分数曲线。在层流预混火焰实验中,除了利用光电离效率谱对物种进行鉴别之外,还通过扫描燃烧炉轴向位置,得到了火焰物种随着燃烧炉轴向分布的摩尔分数曲线。除此之外,本文还利用电子轰击电离质谱方法对异辛烷/醚类掺混燃料的层流预混火焰进行了实验研究,获得了火焰物种随燃烧炉位置变化的摩尔分数曲线。对燃烧物种,尤其是活泼自由基的定性鉴别和定量测量,为本文燃烧反应动力学模型的构建和验证提供了实验依据。在实验研究的基础之上,本文发展了正癸烷、正十二烷和正十四烷这叁种烷烃燃料的燃烧反应动力学模型。借助于燃烧反应动力学模拟软件Chemkin-Pro对实验结果进行了模拟预测,并利用生成速率分析和敏感度分析这两种模型分析工具对燃烧反应过程进行了全面的探索。与前人的模型相比,本文发展的正构烷烃模型的主要创新之处在于对正构烷烃燃烧中的关键反应引入了含有压力依赖效应的速率常数,如燃料的单分子解离反应、烯烃的单分子解离反应、烷基自由基的异构化和碳碳断键反应等。因此,本文所发展的正构烷烃模型能更好地预测变压力流动反应器热解实验中燃料的分解和产物的生成。另一方面,本文所发展的正构烷烃模型也包含了低温氧化机理,因此也可以预测正构烷烃的低温氧化特性。为确保本文正构烷烃模型在宽广温度、压力和当量比条件下的预测性,本文利用文献中的正构烷烃实验数据对模型进行了全面验证,包括高压激波管氧化、射流搅拌反应器氧化和对冲扩散火焰物种浓度,以及着火延迟时间和火焰传播速度等。生成速率分析结果显示在流动反应器热解实验中,正癸烷、正十二烷和正十四烷均主要通过燃料的单分子碳碳断键反应和氢提取反应而消耗。敏感度分析结果显示在流动反应器热解实验中,燃料单分子碳碳断键反应具有极高的敏感度。在层流预混火焰中,燃料单分子碳碳断键的贡献很小,燃料主要通过氢提取反应而消耗。本文发展了详细的十氢萘燃烧反应动力学模型,解决了国际上缺乏详细双环烷烃模型的问题,该模型能够合理预测变压力流动反应器热解和低压层流预混火焰中十氢萘的分解和产物的生成。利用生成速率分析和敏感度分析对十氢萘热解和火焰中燃料的消耗路径和产物的生成及消耗路径进行了详细的分析。在热解条件下,十氢萘主要经过单分子碳碳断键反应生成双自由基中间产物,后者经过氢转移反应生成单环烯烃异构体C10H18。十氢萘也可以经过自由基进攻燃料的氢提取反应生成叁种十氢萘自由基和小分子中间产物,这叁种十氢萘自由基的后续消耗路径将生成一系列的单环芳烃,例如苯、甲苯和苯乙烯等,表明在十氢萘燃烧体系中存在着由燃料直接分解生成芳烃的反应机理。在十氢萘火焰中,十氢萘主要是经由自由基进攻燃料的氢提取反应而消耗,且除了碳氢芳烃外,在十氢萘火焰中也探测到了一些含氧的芳烃。本文还利用文献中十氢萘的相关实验数据对所发展的十氢萘模型进行了验证,如激波管热解、射流搅拌反应器氧化和着火延迟时间等。本文利用所开展的异辛烷层流预混火焰实验数据对文献所报道的异辛烷燃烧反应动力学模型进行了验证,其中Pitsch等人的异辛烷模型能较好地预测本文的异辛烷实验结果。其次,本文也利用文献所报道的异辛烷燃烧实验数据对此模型进行了验证。在此基础上,本文将二甲醚和乙醚的燃料子机理加入到该异辛烷模型,发展了一个包含异辛烷、二甲醚和乙醚的混合燃料模型。本文的混合燃料模型能较好地预测所开展的七组层流预混火焰实验数据,即异辛烷火焰、两组异辛烷和二甲醚掺混燃料火焰、两组异辛烷和乙醚掺混燃料火焰、二甲醚火焰和乙醚火焰。本文还利用文献所报道的异辛烷、二甲醚和乙醚实验数据对混合燃料模型进行了验证。结合本文的火焰实验和混合燃料模型的预测对二甲醚和乙醚掺混到异辛烷火焰中的掺混效应进行了研究,分析结果显示醚类掺混对异辛烷掺混火焰中异辛烷分解路径的影响较小,对醛类、烯烃和芳烃生成的影响较大。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2017-10-07）
燃烧反应动力学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
污泥是城市污水处理后产生的可燃污染物,需要大量处理;目前污泥通过在焚烧炉中和其他固体废物协同焚烧是常用的污泥处理方法之一。采用非等温热重分析方法,对多种粉状污泥原样测试其反应动力学特性(包括热解、焦炭-O_2反应、焦炭-CO_2反应),进而又试验研究了造粒(成型)污泥的燃烧过程。测试数据表明:干燥污泥中灰分含量占50%;污泥挥发分析出速率低于同温度的一般煤粉的情况;污泥中富含Fe元素,对污泥焦炭与氧气的燃烧速率有一定的催化提升作用。考虑造粒污泥的燃烧特性,并在炉中对造粒污泥的燃烧过程进行了试验,可以理解在垃圾焚烧炉内污泥燃烧主要处于前侧的低温位置,推测造粒污泥的燃烧主要发生在焚烧炉的前端阶段。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
燃烧反应动力学论文参考文献
[1].李壮,李福民,刘小杰,徐庆伟.粒径对造气炉内煤燃烧反应的影响及动力学分析[J].矿产综合利用.2019
[2].刘薇,张健,张瑞娜,刘泽庆,曹瑞杰.粉状及造粒污泥的燃烧反应动力学特性[C].《环境工程》2019年全国学术年会论文集（中册）.2019
[3].徐超,王新蕊,车智超,刘小杰,兰臣臣.煤种对煤球气化及燃烧反应动力学的影响研究[J].矿产综合利用.2019
[4].翟翌童.生物柴油替代燃料燃烧反应动力学的实验与模型研究[D].中国科学技术大学.2018
[5].李颖丽,王静波,李象远.十氢化萘低温燃烧反应的动力学机理[J].高等学校化学学报.2018
[6].卢茂奇.油页岩半焦流化燃烧反应动力学研究[D].东北电力大学.2018
[7].张慧.芳烃类燃烧反应动力学与人工酶催化机理的理论研究[D].北京化工大学.2018
[8].孙小军.小球藻生物柴油燃烧反应动力学模型的优化及燃烧特性的研究[D].江苏大学.2018
[9].康润宁.CuCe_(0.75)Zr_(0.25)O_y催化剂CO自持燃烧反应机理及动力学研究[D].华北理工大学.2017
[10].曾美容.煤油替代燃料典型烷烃和环烷烃组分的燃烧反应动力学实验和模型研究[D].中国科学技术大学.2017
论文知识图
