天然气氧化特性的实验与数值计算

摘要：

在流动管反应器中对压力为0.1MPa、温度范围为500～1 850 K、当量比分别为0.5、1.0与3.5的工况条件下天然气(90％甲烷/7％乙烷/3％丙烷,体积分数)的氧化过程进行了实验测试.同时,通过全局敏感性分析方法,构建了天然气的简化反应动力学机理(38组分和149反应),并对天然气的氧化特性进行了数值计算.结果表明:随着当量比增大,燃料发生氧化反应的起始温度与终止温度逐渐升高,CO生成与消耗完全对应的反应温度逐渐升高,NO的生成量逐渐降低.天然气的简化反应机理可以很好地预测天然气氧化过程中主要组分摩尔分数随温度变化的整体趋势;但是在C3H8、C2H2、NO、NO2的起始反应温度或摩尔分数峰值的预测上与相应实验值存在差异.

关键词：天然气、氧化特性、流动管反应器、简化反应机理、全局敏感性分析

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分类号：V231.2;TK401(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家科技重大专项2017-Ⅲ-0006-0031

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：1886-1895