基于激波管装置的乙烯氧化实验研究与动力学机理分析

作     者：熊小鹤 丁艳军 操晓波 彭志敏 李永华 XIONG Xiao-He;DING Yan-Jun;CAO Xiao-Bo;PENG Zhi-Min;LI Yong-Hua

作者机构：清华大学热能工程系电力系统及发电设备控制与仿真国家重点实验室北京100084 华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003 

出 版 物：《物理化学学报》 (Acta Physico-Chimica Sinica)

年 卷 期：2016年第32卷第6期

页      面：1416-1423页

核心收录：

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：国家自然科学基金(51206086)资助项目 

主　　题：激波管 乙烯 着火延迟 爆燃 爆轰 氧化 

摘      要：在乙烯/氧气化学计量比为1,温度1092-1743 K,压力1.3-3.0 atm(1 atm=101325 Pa)范围内,利用激波管测量了在摩尔分数为96%和75%两种不同氩气稀释度工况下的乙烯/氧气/氩气反应体系的着火延迟时间。实验结果表明,乙烯着火延迟时间在低稀释度下比高稀释度下短,着火延迟时间的对数与温度的倒数成良好线性关系,随着温度增加着火延迟时间缩短。此外,低稀释度下,能观察到爆轰(或者爆燃转爆轰)现象,而在高稀释度下,未发生爆轰现象。将四种不同机理模拟结果与实验结果比较,发现LLNL机理与实验结果吻合得较好。反应路径分析研究表明,稀释度对乙烯氧化反应路径无影响,而温度影响较大,温度增加,乙烯消耗路径由四条减少为三条,反应C_2H_4+H(+M)=C_2H_5(+M)由正向消耗乙烯变为逆向生成乙烯。