計(jì)算奇異攝動(dòng)分析在簡(jiǎn)化燃燒化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和對(duì)詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理的簡(jiǎn)化研究是當(dāng)今燃燒學(xué)界和工程應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)十分關(guān)心和重視的課題。本文針對(duì)這兩個(gè)問題展開了研究工作。首先，針對(duì)燃燒過程中的詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深入分析，建立滿足研究需要的可靠化學(xué)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)機(jī)理；其次，利用數(shù)值手段計(jì)算了液化石油氣/空氣預(yù)混燃燒的火焰結(jié)構(gòu)，并選取了燃料添加問題進(jìn)行了數(shù)值模擬再研究，考察了H2添加對(duì)該預(yù)混燃燒火焰結(jié)構(gòu)的影響；最后，本文基于計(jì)算奇異攝動(dòng)理論，針對(duì)最基本的甲烷/空氣預(yù)混燃燒系統(tǒng)進(jìn)行相

2、關(guān)分析，構(gòu)建出一個(gè)適合通用計(jì)算的甲烷/空氣預(yù)混燃燒系統(tǒng)的總包反應(yīng)機(jī)理，并驗(yàn)證了其準(zhǔn)確性。 本文針對(duì)詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的應(yīng)用展開了研究。對(duì)C3、C4碳?xì)淙剂项A(yù)混燃燒進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，在國外學(xué)者建立的詳細(xì)機(jī)理基礎(chǔ)上，增強(qiáng)本研究感興趣的亞反應(yīng)機(jī)理，得到適合本文研究的詳細(xì)機(jī)理，并驗(yàn)證了該機(jī)理的準(zhǔn)確性。利用數(shù)值模擬的方法計(jì)算了燃燒過程中的生成物、中間產(chǎn)物(部分自由基)、污染物等濃度信息，提供了大量的數(shù)值數(shù)據(jù)。此外，本文還在寬廣的當(dāng)量比變化范

3、圍和氫氣添加系數(shù)變化范圍下計(jì)算了LPG/空氣預(yù)混火焰結(jié)構(gòu)，分析了添加氫氣對(duì)LPG/空氣預(yù)混火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?；本文同時(shí)考察了稀薄燃燒條件下的雙火焰結(jié)構(gòu)，計(jì)算了氫氣添加對(duì)稀薄燃燒的穩(wěn)定性的影響。 對(duì)詳細(xì)化學(xué)機(jī)理的簡(jiǎn)化做了深入研究?；谟?jì)算奇異攝動(dòng)理論，針對(duì)甲烷/空氣預(yù)混燃燒系統(tǒng)進(jìn)行分析，利用CSP方法將反應(yīng)空間進(jìn)行分裂，消除燃燒計(jì)算中的化學(xué)剛性。將單點(diǎn)分析和全局分析相結(jié)合，合理選擇主要組分和準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)組分，使用CSP特征指數(shù)簡(jiǎn)化動(dòng)力學(xué)