【摘 要】
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基于详细的化学反应机理,在不同的化学计量混合分数下,研究了O2/N2和O2/CO2气氛中乙烯对冲扩散火焰的燃烧特性及火焰结构对碳黑生成的影响.结果表明:1)无论在O2/N2还是O2/CO2
【机 构】
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华中科技大学煤燃烧国家重点实验室,清华大学热能工程系,
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基于详细的化学反应机理,在不同的化学计量混合分数下,研究了O2/N2和O2/CO2气氛中乙烯对冲扩散火焰的燃烧特性及火焰结构对碳黑生成的影响.结果表明:1)无论在O2/N2还是O2/CO2气氛下,随着化学计量混合分数的增加,火焰结构均发生了显著的变化,滞止面移向氧化剂侧,碳黑初生区的C2H2浓度变小,O和OH的浓度变大,碳黑生成减少.2)与N2相比,CO2对碳黑的形成有抑制作用.这主要是CO2的热效应和直接化学反应的作用.CO2的比热容比N2大,这会引起火焰温度下降,C2H2,H和主要PAHs的摩尔分数都有所降低.碳黑氧化占主导作用,碳黑表面生长占次要位置.同时,CO2大量存在时,通过反应CO+OH=CO2+H的逆向反应,OH的浓度变大,这有利于碳黑前驱物和初生粒子的氧化.此外,最大颗粒密度结果表明,CO2的热效应对碳黑生成的影响比直接化学反应的作用更重要.
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