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同步辐射光电离研究甲烷-氢气-氧气低压层流预混火焰

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 19:31:19
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同步辐射光电离研究甲烷-氢气-氧气低压层流预混火焰【摘要】:利用同步辐射真空紫外单光子电离,结合分子束取样质谱技术,对掺氢比为0%,20%,40%,60%和80%的甲烷-氢气-氧气

【摘要】:利用同步辐射真空紫外单光子电离,结合分子束取样质谱技术,对掺氢比为0%,20%,40%,60%和80%的甲烷-氢气-氧气-氩气低压层流预混火焰进行了实验研究.通过测量光电离质谱和光电离效率谱曲线,探测了甲烷-氢气-氧气-氩气火焰的中间物,得到了不同掺氢比甲烷-氢气-氧气-氩气火焰的主要产物H2,CH4,CO,CO2,O2和H2O的摩尔分数分布曲线,以及火焰中间产物CH3(甲基),C2H2(乙炔),CH2O(甲醛),CH3OH(甲醇),C2H4(乙烯)和C2H2O(乙烯酮)的摩尔分数分布曲线,分析了掺氢对火焰主要产物和中间产物摩尔分数的影响.实验结果表明,甲烷掺氢燃烧可以降低燃烧产物中CO,CO2和CH4摩尔分数.掺氢后实验测得的火焰中间产物摩尔分数均大幅降低,由于掺氢后火焰中H和OH摩尔分数增加,氢的强扩散性和活性增大了火焰化学反应速率,且掺氢后混合燃料H/C比值增加,使火焰C基中间产物摩尔分数降低,有助于降低不完全燃烧产物摩尔分数. 【作者单位】: 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 中国科学技术大学国家同步辐射实验室 中国科学技术大学国家同步辐射实验室 中国科学技术大学国家同步辐射实验室
【关键词】甲烷 氢气 层流预混火焰 同步辐射光电离 分子束质谱
【基金】:国家自然科学基金重点项目(批准号:50636040) 国家自然科学基金优秀创新群体项目(批准号:50521604) 国家重点基础研究发展计划项目(批准号:2007CB210006)资助
【分类号】:O643.2
【正文快照】: 化石燃料燃烧是人类能源的主要来源,但同时也引起了严重的大气污染问题.随着化石燃料的日益短缺和排放法规的日趋严格,人们对清洁替代燃料的研究越来越广泛和深入.天然气和氢气被认为是最有潜力的清洁替代燃料,天然气储量丰富,其主要成分是甲烷,燃烧产生的有害污染物少,已经

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