文獻(xiàn)：混合臭氧對(duì)甲烷/氧在中尺度通道中預(yù)混燃燒特性的影響

1. 文章信息

標(biāo)題：Effects of mixing ozone on combustion characteristics of premixed methane/oxygen in meso-scale channels

中文標(biāo)題：混合臭氧對(duì)甲烷/氧在中尺度通道中預(yù)混燃燒特性的影響

2. 文章鏈接

https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122792

3. 期刊信息

期刊名：Volume 312 , 15 March 2022, 122792

4. 作者信息：Chao Jiang, Jianfeng Pan, Hong Yu, Yi Zhang, Qingbo Lu, Evans K Quaye

School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China

5.文中所用產(chǎn)品型號(hào)：3S-T3臭氧發(fā)生器 ,3S-J5000臭氧檢測(cè)儀

為了研究臭氧對(duì)甲烷/氧預(yù)混料在中尺度通道內(nèi)燃燒特性的影響，通過實(shí)驗(yàn)得到了臭氧混合料的可燃性極限，并通過數(shù)值模擬從熱效應(yīng)和化學(xué)動(dòng)力學(xué)效應(yīng)的角度分析了臭氧濃度對(duì)近極限燃燒過程的影響。此外，還比較了混合臭氧中OH自由基、外壁溫度和壁熱損失的變化。結(jié)果表明:臭氧的加入使甲烷/氧氣的可燃性極限明顯變寬，反應(yīng)溫度升高，燃燒區(qū)向進(jìn)氣道移動(dòng);此外，臭氧的化學(xué)效應(yīng)比它的熱效應(yīng)更顯著。臭氧分解產(chǎn)生的O原子與燃料分子相互作用，使OH等自由基濃度顯著增加，進(jìn)一步加速了支鏈反應(yīng)，增強(qiáng)了整個(gè)燃燒過程。然而，由于輻射熱的急劇增加，總熱損失增加了4%-8%。此外，研究發(fā)現(xiàn)，在非化學(xué)計(jì)量條件下，低進(jìn)口流量下，OH自由基和外壁溫度的升高更為明顯，壁面熱損失也較大。

試驗(yàn)裝置

圖1為實(shí)驗(yàn)裝置示意圖，包括供氣系統(tǒng)、氣體流量控制系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)。純度大于99.99%的甲烷和氧氣分別從相應(yīng)的鋼瓶中釋放出來，然后通過減壓閥將出口壓力降至0.2 MPa。實(shí)驗(yàn)中，部分O2通過臭氧發(fā)生器(3S-T3)和臭氧濃度測(cè)試儀(3S-J5000)轉(zhuǎn)化為O3。