計算奇異攝動分析在簡化燃燒化學反應系統(tǒng)中的應用.pdf

1、詳細化學反應動力學和對詳細反應機理的簡化研究是當今燃燒學界和工程應用領域內(nèi)十分關心和重視的課題。本文針對這兩個問題展開了研究工作。首先，針對燃燒過程中的詳細化學反應機理進行深入分析，建立滿足研究需要的可靠化學動力學數(shù)據(jù)機理；其次，利用數(shù)值手段計算了液化石油氣/空氣預混燃燒的火焰結構，并選取了燃料添加問題進行了數(shù)值模擬再研究，考察了H2添加對該預混燃燒火焰結構的影響；最后，本文基于計算奇異攝動理論，針對最基本的甲烷/空氣預混燃燒系統(tǒng)進行相

2、關分析，構建出一個適合通用計算的甲烷/空氣預混燃燒系統(tǒng)的總包反應機理，并驗證了其準確性。 本文針對詳細化學反應動力學的應用展開了研究。對C3、C4碳氫燃料預混燃燒進行了數(shù)值計算，在國外學者建立的詳細機理基礎上，增強本研究感興趣的亞反應機理，得到適合本文研究的詳細機理，并驗證了該機理的準確性。利用數(shù)值模擬的方法計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，本文還在寬廣的當量比變化范

3、圍和氫氣添加系數(shù)變化范圍下計算了LPG/空氣預混火焰結構，分析了添加氫氣對LPG/空氣預混火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊挠绊?；本文同時考察了稀薄燃燒條件下的雙火焰結構，計算了氫氣添加對稀薄燃燒的穩(wěn)定性的影響。 對詳細化學機理的簡化做了深入研究。基于計算奇異攝動理論，針對甲烷/空氣預混燃燒系統(tǒng)進行分析，利用CSP方法將反應空間進行分裂，消除燃燒計算中的化學剛性。將單點分析和全局分析相結合，合理選擇主要組分和準穩(wěn)態(tài)組分，使用CSP特征指數(shù)簡化動力學