基于重要性分析的甲烷/乙烯混合燃烧框架机理构筑

【摘要】：建立了基于重要性分析的详细化学机理分析平台,利用耦合组分化学存活时间和敏感性系数的重要性参数,确定详细机理中的准稳态组分,通过移除这些组分及其相关反应,得到了计算精度较高的框架机理。针对目前燃烧学界较为关注的混合燃烧问题,以甲烷、乙烯这两种典型低碳碳氢燃料为研究对象,对其详细化学反应机理进行了分析,利用重要性分析法构筑框架机理,并对甲烷/空气和甲烷/乙烯/空气预混火焰进行了数值计算。与详细机理相比,框架机理所涉及的组分数与基元反应数都得到了大幅度的降低,计算时间明显减少,但对火焰温度及反应物、生成物、中间组分浓度的预测与采用详细机理得到的结果吻合良好,证明了重要性分析法的有效性与可靠性。 【作者单位】： 中国科学技术大学火灾科学国家重点实验室;
【关键词】： 重要性分析 混合燃烧 框架机理 化学存活时间 敏感性系数
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51176181) 国家重点基础研究发展计划资助973项目(2012CB719704)
【分类号】：TK16
【正文快照】： 0引言火灾是失去控制的燃烧所造成的灾害。燃烧在本质上是化学反应的过程,因此对火灾的数值模拟应当耦合化学反应动力学,其复杂性使得相关研究变得十分困难。在数值模拟发展初期,由于受计算机硬件条件如存储功能和运算速度的限制,对燃烧的模拟通常采用单步化学反应机理。这种

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