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二甲醚燃烧机理简化的化学反应动力学研究

2021-05-19周宇

煤炭与化工 2021年3期

周宇

(六盘水师范学院 物理与电气工程学院,贵州 六盘水 553004)

0 引 言

长期以来,人们认识燃烧过程的主要途径是实验研究,燃烧学基本上是一门实验科学。实验法虽然能够获得较为直观的研究结果,但成本较高,在实验的过程中,需要严谨的实验过程,容错率低。随着计算机技术的发展,同样能够获得准确结果的数值模拟法进入人们的视野次数越来越多。不仅成功地解决并明确地显示出温度场的动态变化,还在与热相关的其他问题提供了有力的研究依据和计算思路,减少了实验器材等成本的开销,降低实验条件,使得获取研究成果更加方便,处理实验结果更加简洁。

如今数值模拟的普遍化,在对流体以及燃烧问题进行研究时,可供选择的软件以及方法比较多,但通常以燃料燃烧组分的影响以及温度的分布为研究主体来进行选择合适的软件和方法。日常使用比较多的FLUENT 软件尽管也能计算部分化学动力学的燃烧模型,然而误差较大并且算法比较有限(超过50 种组分不能进行燃烧模拟),计算过程中收敛效果不佳。

近年来,二甲醚以其特有的物理化学性质也受到广泛关注,被誉为“二十一世纪的新能源”。然而针对二甲醚燃烧的研究还不是很成熟,特别是对二甲醚的燃烧进行机理研究,目前还存在较大的空白。本文采用化学反应动力学软件CHEMKIN 对二甲醚的燃烧机理进行研究,根据敏感性分析结果和生成率分析法,对二甲醚燃烧化学动力学详细机理进行了简化,并且对简化机理与详细机理进行了对比。……

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