本文關(guān)鍵詞：航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件防火試驗(yàn)的燃油化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模擬

  更多相關(guān)文章： Jet A煤油 簡(jiǎn)化機(jī)理 直接關(guān)系圖法 敏感性分析 生成速率分析

【摘要】：隨著對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)研究的開展,研究者迫切想了解燃料的反應(yīng)機(jī)理對(duì)燃燒數(shù)值模擬的影響,這種影響取決于反應(yīng)機(jī)理能否準(zhǔn)確描述燃料的燃燒特性。由于航空煤油成分復(fù)雜,直接研究其反應(yīng)機(jī)理是較為困難的,因此普遍采用替代燃料并形成替代燃料的反應(yīng)機(jī)理來(lái)進(jìn)行研究。對(duì)于防火試驗(yàn)中使用的Jet A航空煤油,歷史上提出的若干種替代燃料及其反應(yīng)機(jī)理均不能完全準(zhǔn)確地描述其燃燒特性、各組分和中間產(chǎn)物。隨著研究的深入,替代燃料與真實(shí)Jet A煤油間的差距在不斷地縮小,但是機(jī)理涉及的組分?jǐn)?shù)和基元反應(yīng)個(gè)數(shù)在不斷地增多,直接進(jìn)行燃燒數(shù)值模擬計(jì)算非常困難。本文采用國(guó)際上近兩年提出的Jet A煤油替代燃料的詳細(xì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理1st Generation作為研究對(duì)象,開展反應(yīng)機(jī)理簡(jiǎn)化研究和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模擬,從而為Jet A煤油的燃燒數(shù)值模擬提供便利。首先,通過(guò)直接關(guān)系圖法對(duì)詳細(xì)機(jī)理中的耦合關(guān)系進(jìn)行分析,刪除耦合性較弱的反應(yīng)和組分,從而對(duì)所研究的詳細(xì)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行初步的簡(jiǎn)化。并且分別采用簡(jiǎn)化得到的骨架機(jī)理與詳細(xì)機(jī)理在零維封閉均質(zhì)燃燒器模型、良攪拌燃燒器模型和一維層流預(yù)混燃燒模型中進(jìn)行數(shù)值計(jì)算和對(duì)比分析。其次,利用敏感性分析法和生成速率分析對(duì)骨架機(jī)理進(jìn)行了進(jìn)一步的簡(jiǎn)化,研究了燃燒過(guò)程中起重要作用的反應(yīng),最終得到了一個(gè)包含80種組分的簡(jiǎn)化機(jī)理。最后對(duì)得到的簡(jiǎn)化機(jī)理在不同的燃燒模型中進(jìn)行數(shù)值計(jì)算并與詳細(xì)機(jī)理的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。驗(yàn)證結(jié)果表明采用直接關(guān)系圖法結(jié)合敏感性分析得到的簡(jiǎn)化機(jī)理能夠準(zhǔn)確的計(jì)算點(diǎn)火延遲時(shí)間、反應(yīng)溫度、反應(yīng)物和主要產(chǎn)物的摩爾分?jǐn)?shù)。最后,在防火試驗(yàn)的燃燒器模型中,利用得到的簡(jiǎn)化反應(yīng)機(jī)理與湍流流動(dòng)耦合計(jì)算燃燒器內(nèi)的溫度和主要組分濃度分布。
【關(guān)鍵詞】：Jet A煤油 簡(jiǎn)化機(jī)理 直接關(guān)系圖法 敏感性分析 生成速率分析
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)民航大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：V263.3
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 引言10-11
• 1.2 航空發(fā)動(dòng)機(jī)防火試驗(yàn)11
• 1.3 航空煤油的特性11-12
• 1.4 航空煤油化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究進(jìn)展12-15
• 1.4.1 煤油數(shù)值模擬替代燃料反應(yīng)機(jī)理研究進(jìn)展12-14
• 1.4.2 機(jī)理簡(jiǎn)化方法的研究進(jìn)展14-15
• 1.5 本文研究?jī)?nèi)容15-16
• 1.6 本章小結(jié)16-17
• 第2章 防火試驗(yàn)涉及的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論及模型17-26
• 2.1 防火試驗(yàn)中的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)理論17-19
• 2.2 防火試驗(yàn)中的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型19-21
• 2.2.1 零維均質(zhì)封閉反應(yīng)器模型19
• 2.2.2 良攪拌反應(yīng)器器模型19-20
• 2.2.3 一維層流預(yù)混火焰模型20-21
• 2.3 防火試驗(yàn)中的航空煤油替代燃料詳細(xì)機(jī)理簡(jiǎn)化方法21-25
• 2.3.1 敏感性分析法22-23
• 2.3.2 直接關(guān)系圖法23-25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第3章 防火試驗(yàn)中的航空煤油替代燃料詳細(xì)機(jī)理簡(jiǎn)化26-34
• 3.1 防火試驗(yàn)中的航空煤油替代燃料詳細(xì)機(jī)理DRG法簡(jiǎn)化26-28
• 3.2 防火試驗(yàn)涉及的骨架機(jī)理反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型驗(yàn)證28-33
• 3.2.1 骨架機(jī)理的零維均質(zhì)模型驗(yàn)證29-30
• 3.2.2 骨架機(jī)理的PSR模型驗(yàn)證30-31
• 3.2.3 骨架機(jī)理的一維層流預(yù)混模型驗(yàn)證31-33
• 3.3 本章小結(jié)33-34
• 第4章 航空煤油替代燃料骨架機(jī)理簡(jiǎn)化34-51
• 4.1 骨架機(jī)理溫度敏感性分析結(jié)果34-36
• 4.2 骨架機(jī)理濃度敏感性分析結(jié)果36-45
• 4.3 簡(jiǎn)化機(jī)理反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型驗(yàn)證45-50
• 4.3.1 簡(jiǎn)化機(jī)理的零維封閉均質(zhì)燃燒模型驗(yàn)證45-47
• 4.3.2 簡(jiǎn)化機(jī)理的PSR模型驗(yàn)證47
• 4.3.3 簡(jiǎn)化機(jī)理的一維層流預(yù)混模型驗(yàn)證47-50
• 4.4 本章小結(jié)50-51
• 第5章 航空煤油燃燒數(shù)值模擬結(jié)果和分析51-55
• 5.1 防火試驗(yàn)燃燒器計(jì)算模型51-52
• 5.2 計(jì)算結(jié)果與分析52-55
• 第6章 總結(jié)55-56
• 參考文獻(xiàn)56-60
• 致謝60

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李銘揚(yáng);航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件防火試驗(yàn)的燃油化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模擬[D];中國(guó)民航大學(xué);2015年

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本文編號(hào)：614348