氧亚甲基醚（OMEn, n = 2-4）/乙烯预混火焰中的颗粒物形成
化学物理
2022-04-25 v1
摘要
替代合成燃料可由可再生能源生产，并代表了解决长期储能的潜在途径。其中，含氧燃料具有显著减少污染物排放的优势，因此可用作交通领域碳中性替代燃料。本工作中，通过对一系列 burner-stabilized 预混火焰在轻度至重度积碳条件下进行实验与数值结合的研究，考察不同氧亚甲基醚（OMEn）的成烟倾向。此处，将 n=2-4 的三种单一OMEn与乙烯的混合物在积碳形成行为与纯乙烯火焰进行比较。Sun 等人（Proc. Combust. Inst. 36, 1269-1278, 2017）针对 n=1-3 氧亚甲基醚OMEn燃烧的动力学机理被扩展以包含OME4的分解与燃烧动力学。在数值模拟中，该动力学机理与详细的四变量烟尘模型结合，后者使用条件矩正交法（Conditional Quadrature Method of Moments），并与激光诱导荧光（LIF）和激光诱导白炽（LII）测量进行了验证。观察到，所研究的 n=2-4 三种OMEn表现出相似的积碳行为，主要减少了较大团聚体，同时不显著影响较小颗粒的形成。此外，三种OMEn间的积碳减少程度相当。模型很好地捕捉了趋势与总体减少量。通过反应路径分析与敏感性研究对建模结果进行分析，表明在这些富燃料条件下OMEn分解与CH2O形成对减少与积碳相关物种具有重要作用。这是不同OMEn燃料间观测到的积碳形成差异可忽略的根本原因。
引用
@article{arxiv.2204.10733,
title = {Particle formation in oxymethylene ethers (OMEn, n = 2-4) / ethylene premixed flames},
author = {Robert Schmitz and Federica Ferraro and Mariano Sirignano and Christian Hasse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.10733},
year = {2022}
}