CO_2对乙烯层流预混火焰初生碳烟粒径演变的影响研究  

Studies on the Nascent Soot Size Distribution in Laminar Premixed Ethylene Flame With CO_2 Addition

作　　者：唐权喜 梅俊宇 盖波青 游小清[1,2] 

机构地区：[1]清华大学燃烧能源中心,北京100084 [2]清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京100084 [3]中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院,北京100083

出　　处：《工程热物理学报》2016年第11期2471-2477,共7页Journal of Engineering Thermophysics

基　　金：国家自然科学基金委青年基金(No.51206090);国家重点基础研究发展计划(973)项目(No.2013CB228500)

摘　　要：为了研究CO_2的添加对初生碳烟的影响,对添加了CO_2的乙烯层流预混滞止火焰进行了颗粒粒径分布检测,并采用修正的OPPDIF程序进行了火焰结构模拟。研究结果表明,CO_2的添加抑制了碳烟的生成,降低了成核速率和质量增长速率。CO_2与H原子的反应降低了重要气相组分H的浓度和增加了OH的浓度,而乙炔(C_2H_2)、炔丙基(C_3H_3)和苯(C_6H_6)的浓度也相应减小,并且反应温度有所降低,导致成核速率和质量增长速率均降低;而因为CO2的热容较大导致的温度降低对碳烟生成的影响较小。The effect of CO2 addition on the nascent soot in laminar premixed ethylene flame was investigated by both experiments and simulations. The experimental results show that CO2 suppresses the formation of nascent soot by reducing the nucleation rate and mass growth rate; numerical simulations show the inhibition of soot formation by CO2 addition is mainly through chemical effect, increasing the concentration of OH and lowering the concentration of H, C2H2, C3H3, and C6H6, while the thermal effect only plays a minor role.

关 键 词：碳烟 预混火焰 二氧化碳 粒径分布 

分 类 号：TK16[动力工程及工程热物理—热能工程]