异丙苯低压层流预混火焰实验研究
2021-10-28田东旭翁俊桀田振玉
田东旭,翁俊桀,田振玉
异丙苯低压层流预混火焰实验研究
田东旭1, 2,翁俊桀1,田振玉1, 2
(1.中国科学院工程热物理研究所,北京 100190;2.中国科学院大学,北京 100049)
利用光电离分子束质谱对异丙苯(A1CH(CH3)2)在30mmHg实验压力下,当量比为0.45、1.00和1.58的层流预混火焰进行了研究.实验结果表明,随着当量比的增加,A1CH(CH3)2需要在燃烧器上方更高的位置消耗完全.实验中共测得了14种燃烧产物,包括CH3自由基、小分子烃类、含氧类物质、单环和多环芳烃.根据实验结果对A1CH(CH3)2的燃烧分解路径和多环芳烃生成路径进行了分析.结果表明A1CH(CH3)2可以通过多种路径消耗,如在异丙基上发生脱氢反应和脱甲基反应.此外萘(A2)是生成多环芳烃的重要前驱体.
层流预混火焰;异丙苯;芳烃;分子束质谱
燃料的燃烧是一种复杂的物理化学过程,涉及到流体、传热和化学等多个学科领域的交叉[1].研究燃烧产物对构建燃料的化学反应动力学机理有重要的意义.实际的航空燃料组分非常复杂[2-5],直接对其构建模型燃料非常困难且不符合实际需求.目前学者们通常采用选取几种固定组分构建航空模型燃料的方式进行反应动力学研究[6-10].异丙苯(A1CH(CH3)2)由于其特殊的支链结构,可用来作为模型燃料来模拟实际燃料中的芳烃组分.但目前而言,与A1CH(CH3)2相关的反应动力学研究比较有限,Litzinger等[11]对A1CH(CH3)2进行了高温氧化,推测了A1CH(CH3)2的消耗方式.Wang等[12]对A1CH(CH3)2进行了低温氧化实验,测定了A1CH(CH3)2的氧化产物,构建了A1CH(CH3)2的低温氧化动力学机理.Tian等[13]对A1CH(CH3)2进行了低压和常……
