孟凯:催化油浆热解和燃烧碳烟形成过程研究论文

孟凯:催化油浆热解和燃烧碳烟形成过程研究论文

本文主要研究内容

作者孟凯(2019)在《催化油浆热解和燃烧碳烟形成过程研究》一文中研究指出:本文采用双色法、分子动力学模拟、CFD数值计算对催化油浆和柴油的混合油浆非预混火焰中碳烟的形成过程进行了研究。基于双色法实验研究发现敞开环境下非预混燃烧火焰分为焰心部分过氧燃烧区域、内焰贫氧燃烧区域、外焰接触空气的燃烧区域。焰心温度最高、内焰温度最低、外焰温度处于焰心温度和内焰温度之间。焰心和外焰碳烟浓度较小,内焰碳烟浓度较大。增大火焰氧碳比,火焰中碳烟浓度减小。油浆中催化油浆的比重增大,火焰中的碳烟浓度增大。采用LAMMPS软件,基于ReaxFF,以十氢化萘、萘、2-甲基惠、1-乙基芘为催化油浆的模型化合物研究催化油浆形成初始碳烟颗粒的微观过程。研究发现温度600K时模型化合物分子主要是物理聚集成核。温度在900K-1700K时模型化合物分子处于聚集和分离的动态过程。温度大于2100K时主要是化学成核,模型化合物分子碳氢键先断裂,然后碳碳键断裂产生大量短碳链,碳链经成键和环化形成初始碳烟颗粒。2500K时水分子促进模型化合物分子热解形成短碳链和与短碳链反应形成一氧化碳、甲烷等分子。氧分子形成氢氧自由基使模型化合物分子发生氧化脱碳,导致碳原子以小分子形式存在。水分子和氧分子抑制初始碳烟颗粒形成。模拟计算终止时,碳烟颗粒最终形成球体结构。采用CFD数值计算的方法,基于非预混燃烧模型对油浆火焰进行了计算,发现该模型适用于研究油浆与氧气的非预混燃烧的焰心和内焰区域。根据自由基和小分子的摩尔浓度峰值出现位置推导出的燃料热解过程与分子模拟计算得到的燃料热解过程得到的结论一致。根据实验数据推导出适用于CFD计算催化油浆和柴油混合油浆的非预混燃烧火焰中碳烟体积浓度的经验模型。

Abstract

ben wen cai yong shuang se fa 、fen zi dong li xue mo ni 、CFDshu zhi ji suan dui cui hua you jiang he chai you de hun ge you jiang fei yu hun huo yan zhong tan yan de xing cheng guo cheng jin hang le yan jiu 。ji yu shuang se fa shi yan yan jiu fa xian chang kai huan jing xia fei yu hun ran shao huo yan fen wei yan xin bu fen guo yang ran shao ou yu 、nei yan pin yang ran shao ou yu 、wai yan jie chu kong qi de ran shao ou yu 。yan xin wen du zui gao 、nei yan wen du zui di 、wai yan wen du chu yu yan xin wen du he nei yan wen du zhi jian 。yan xin he wai yan tan yan nong du jiao xiao ,nei yan tan yan nong du jiao da 。zeng da huo yan yang tan bi ,huo yan zhong tan yan nong du jian xiao 。you jiang zhong cui hua you jiang de bi chong zeng da ,huo yan zhong de tan yan nong du zeng da 。cai yong LAMMPSruan jian ,ji yu ReaxFF,yi shi qing hua nai 、nai 、2-jia ji hui 、1-yi ji pi wei cui hua you jiang de mo xing hua ge wu yan jiu cui hua you jiang xing cheng chu shi tan yan ke li de wei guan guo cheng 。yan jiu fa xian wen du 600Kshi mo xing hua ge wu fen zi zhu yao shi wu li ju ji cheng he 。wen du zai 900K-1700Kshi mo xing hua ge wu fen zi chu yu ju ji he fen li de dong tai guo cheng 。wen du da yu 2100Kshi zhu yao shi hua xue cheng he ,mo xing hua ge wu fen zi tan qing jian xian duan lie ,ran hou tan tan jian duan lie chan sheng da liang duan tan lian ,tan lian jing cheng jian he huan hua xing cheng chu shi tan yan ke li 。2500Kshi shui fen zi cu jin mo xing hua ge wu fen zi re jie xing cheng duan tan lian he yu duan tan lian fan ying xing cheng yi yang hua tan 、jia wan deng fen zi 。yang fen zi xing cheng qing yang zi you ji shi mo xing hua ge wu fen zi fa sheng yang hua tuo tan ,dao zhi tan yuan zi yi xiao fen zi xing shi cun zai 。shui fen zi he yang fen zi yi zhi chu shi tan yan ke li xing cheng 。mo ni ji suan zhong zhi shi ,tan yan ke li zui zhong xing cheng qiu ti jie gou 。cai yong CFDshu zhi ji suan de fang fa ,ji yu fei yu hun ran shao mo xing dui you jiang huo yan jin hang le ji suan ,fa xian gai mo xing kuo yong yu yan jiu you jiang yu yang qi de fei yu hun ran shao de yan xin he nei yan ou yu 。gen ju zi you ji he xiao fen zi de ma er nong du feng zhi chu xian wei zhi tui dao chu de ran liao re jie guo cheng yu fen zi mo ni ji suan de dao de ran liao re jie guo cheng de dao de jie lun yi zhi 。gen ju shi yan shu ju tui dao chu kuo yong yu CFDji suan cui hua you jiang he chai you hun ge you jiang de fei yu hun ran shao huo yan zhong tan yan ti ji nong du de jing yan mo xing 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自华东理工大学的孟凯,发表于刊物华东理工大学2019-07-16论文,是一篇关于催化裂化油浆论文,双色法论文,初始碳烟颗粒论文,分子模拟论文,华东理工大学2019-07-16论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自华东理工大学2019-07-16论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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