ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПЛАМЕНИ ТОПЛИВНОЙ СМЕСИ н-ГЕПТАН/ТОЛУОЛ МЕТОДОМ МОЛЕКУЛЯРНО-ПУЧКОВОЙ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ И КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
Д.А. Князьков1,2, Н.А. Славинская3, А.М. Дмитриев1,2, А.Г. Шмаков1,2, О.П. Коробейничев1, У. Ридель3
1Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090 Новосибирск
knyazkov@ns.kinetics.nsc.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090 Новосибирск
3Институт технологий горения, 70569 Штутгарт, Германия
Ключевые слова: образование предшественников сажи, детальный механизм реакций, н-гептан, толуол, молекулярно-пучковая масс-спектрометрия, soot precursor formation, detailed reaction mechanism, n-heptane, toluene, molecular beam mass spectrometry
Страницы: 21-34
Аннотация
Методом зондовой молекулярно-пучковой масс-спектрометрии измерены профили молярных концентраций реагентов, основных продуктов реакции и промежуточных веществ, в том числе прекурсоров полициклических ароматических углеводородов, в пламени предварительно перемешанной богатой (коэффициент избытка горючего1.75) смеси н -гептан/толуол/O2/Ar, стабилизированном на плоской горелке при атмосферном давлении. Отношение объемов жидкостей н -гептан/толуол в топливной смеси составляло 7 : 3. Проведено моделирование химической структуры пламени с применением детального механизма химических реакций, проверенного на экспериментальных данных других авторов по горению смеси н -гептан/толуол и включающего в себя реакции образования полициклических ароматических углеводородов. Механизм расширен перекрестными реакциями с участием производных н -гептана и толуола. В целом получено удовлетворительное согласие новых экспериментальных данных и результатов численного моделирования, однако обнаружены расхождения между измеренными и рассчитанными профилями молярных долей некоторых соединений. Анализ показал, что в пламени смеси н -гептан/толуол основными реакциями, приводящими к образованию соединений низшего ароматического ряда (бензол и фенил), являются реакции, типичные для пламени чистого толуола.
DOI: 10.15372/FGV20160203 |
