郭曹慧:等离子体辅助甲烷氧化裂解的多参数影响研究论文

郭曹慧:等离子体辅助甲烷氧化裂解的多参数影响研究论文

本文主要研究内容

作者郭曹慧(2019)在《等离子体辅助甲烷氧化裂解的多参数影响研究》一文中研究指出:作为一种新型的点火助燃技术,等离子体助燃在快速加热气体、降低点火延迟时间、改善火焰稳定性,拓宽燃烧极限,增加火焰传播速率,降低污染物排放等方面具有非常重要的作用,被越来越多的研究者所关注。目前燃料燃烧特性的研究,大部分集中在高温着火及燃烧,低温裂解及氧化的数据相对缺乏。而低温氧化对于构建燃料燃烧的化学反应动力学机理有着至关重要的作用。因此,本文采用实验研究的方法对预混气温度为298-1173 K范围内甲烷的低温裂解及氧化特性开展研究。本文搭建了等离子体放电实验系统平台,采用参数化高压纳秒脉冲等离子体激励电源对甲烷的裂解和氧化进行实验研究,主要研究内容及结论如下:(1)不同稀释气体Ar/He/N2作用下甲烷裂解特性的实验研究不同稀释气体Ar/He/N2作用下甲烷裂解特性的实验研究表明,三种稀释气体等离子体与甲烷相互作用的机理不同,稀释气体Ar和He在放电过程中易于电离,放电功率和甲烷的转化率相比于稀释气体N2更高,而稀释气体N2在较大电压条件下才会放电,所需要的能量较高,并且放电区域的温度最高。(2)纳秒脉冲放电等离子体辅助甲烷裂解的多参数影响研究研究脉冲电压、脉冲重复频率、脉冲宽度等纳秒脉冲放电参数对CH4/He混合气体裂解过程的影响。控制混合物入口温度,探索不同混合物温度条件下纳秒脉冲放电对甲烷裂解路径的影响。研究发现,增加脉冲电压和频率能够显著提高有效能量的输入和甲烷裂解的程度,脉冲宽度则相反。C2、C3烃类产物的浓度随温度的升高先增大后减小,H2的浓度不断增加。在高温下,燃料的消耗急剧增加,甲烷的转化率最大为80.72%。(3)纳秒脉冲放电等离子体辅助甲烷氧化的多参数影响研究研究脉冲电压、脉冲重复频率、脉冲宽度等纳秒脉冲放电参数对CH4/02/He混合气体的氧化过程的影响。控制混合物入口温度,探索不同混合物温度条件下纳秒脉冲放电对甲烷氧化路径的影响。研究发现,加入氧气能够产生大量O、OH等激发态物质,显著增加甲烷的消耗。在中低温的时候,等离子体占主导作用,而在高温下,电子碰撞反应会受到抑制,热效应的作用更强,甲烷的转化率最大为82.49%,并对不同温度下的产物选择性进行了分析。

Abstract

zuo wei yi chong xin xing de dian huo zhu ran ji shu ,deng li zi ti zhu ran zai kuai su jia re qi ti 、jiang di dian huo yan chi shi jian 、gai shan huo yan wen ding xing ,ta kuan ran shao ji xian ,zeng jia huo yan chuan bo su lv ,jiang di wu ran wu pai fang deng fang mian ju you fei chang chong yao de zuo yong ,bei yue lai yue duo de yan jiu zhe suo guan zhu 。mu qian ran liao ran shao te xing de yan jiu ,da bu fen ji zhong zai gao wen zhao huo ji ran shao ,di wen lie jie ji yang hua de shu ju xiang dui que fa 。er di wen yang hua dui yu gou jian ran liao ran shao de hua xue fan ying dong li xue ji li you zhao zhi guan chong yao de zuo yong 。yin ci ,ben wen cai yong shi yan yan jiu de fang fa dui yu hun qi wen du wei 298-1173 Kfan wei nei jia wan de di wen lie jie ji yang hua te xing kai zhan yan jiu 。ben wen da jian le deng li zi ti fang dian shi yan ji tong ping tai ,cai yong can shu hua gao ya na miao mai chong deng li zi ti ji li dian yuan dui jia wan de lie jie he yang hua jin hang shi yan yan jiu ,zhu yao yan jiu nei rong ji jie lun ru xia :(1)bu tong xi shi qi ti Ar/He/N2zuo yong xia jia wan lie jie te xing de shi yan yan jiu bu tong xi shi qi ti Ar/He/N2zuo yong xia jia wan lie jie te xing de shi yan yan jiu biao ming ,san chong xi shi qi ti deng li zi ti yu jia wan xiang hu zuo yong de ji li bu tong ,xi shi qi ti Arhe Hezai fang dian guo cheng zhong yi yu dian li ,fang dian gong lv he jia wan de zhuai hua lv xiang bi yu xi shi qi ti N2geng gao ,er xi shi qi ti N2zai jiao da dian ya tiao jian xia cai hui fang dian ,suo xu yao de neng liang jiao gao ,bing ju fang dian ou yu de wen du zui gao 。(2)na miao mai chong fang dian deng li zi ti fu zhu jia wan lie jie de duo can shu ying xiang yan jiu yan jiu mai chong dian ya 、mai chong chong fu pin lv 、mai chong kuan du deng na miao mai chong fang dian can shu dui CH4/Hehun ge qi ti lie jie guo cheng de ying xiang 。kong zhi hun ge wu ru kou wen du ,tan suo bu tong hun ge wu wen du tiao jian xia na miao mai chong fang dian dui jia wan lie jie lu jing de ying xiang 。yan jiu fa xian ,zeng jia mai chong dian ya he pin lv neng gou xian zhe di gao you xiao neng liang de shu ru he jia wan lie jie de cheng du ,mai chong kuan du ze xiang fan 。C2、C3ting lei chan wu de nong du sui wen du de sheng gao xian zeng da hou jian xiao ,H2de nong du bu duan zeng jia 。zai gao wen xia ,ran liao de xiao hao ji ju zeng jia ,jia wan de zhuai hua lv zui da wei 80.72%。(3)na miao mai chong fang dian deng li zi ti fu zhu jia wan yang hua de duo can shu ying xiang yan jiu yan jiu mai chong dian ya 、mai chong chong fu pin lv 、mai chong kuan du deng na miao mai chong fang dian can shu dui CH4/02/Hehun ge qi ti de yang hua guo cheng de ying xiang 。kong zhi hun ge wu ru kou wen du ,tan suo bu tong hun ge wu wen du tiao jian xia na miao mai chong fang dian dui jia wan yang hua lu jing de ying xiang 。yan jiu fa xian ,jia ru yang qi neng gou chan sheng da liang O、OHdeng ji fa tai wu zhi ,xian zhe zeng jia jia wan de xiao hao 。zai zhong di wen de shi hou ,deng li zi ti zhan zhu dao zuo yong ,er zai gao wen xia ,dian zi peng zhuang fan ying hui shou dao yi zhi ,re xiao ying de zuo yong geng jiang ,jia wan de zhuai hua lv zui da wei 82.49%,bing dui bu tong wen du xia de chan wu shua ze xing jin hang le fen xi 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自北京交通大学的郭曹慧,发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文,是一篇关于等离子体论文,预混气温度论文,纳秒脉冲放电论文,稀释气体论文,甲烷裂解论文,甲烷氧化论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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