贫燃稳态预混H$_2$火焰中的复合区
流体动力学
2020-09-28 v1 化学物理
摘要
H 预混火焰以其长拖尾的复合区而著称，其中未燃尽的H 以及燃料消耗层之后留下的超平衡浓度自由基逐渐衰减至热力学平衡。此处认为，该复合区是由shuffle反应过早淬灭所诱导的二阶效应，其在第一近似下抑制了向平衡的衰减。对其结构与动力学进行了详细研究，以捕捉解释其特征长度尺度的小但有限的反应速率，该尺度足够大以致扩散输运可忽略，从而切断了与主火焰结构的上游反馈链接。它是等温的，并且在中等贫燃火焰中可仅由作为唯一自由度的H 分布来描述，这是被几乎精确淬灭的shuffle反应所强加的强约束演化导致的急剧简化。因此H 与自由基向平衡的衰减速率由对流输运与受HO 动力学控制的化学汇之间的平衡决定，后者在shuffle反应淬灭后占主导。本质上，这是一个两步机制，第一步为限速步将O 转化为HO，而第二步包含多个快速并行路径，在HO 转化为O 和HO时消耗自由基。本文也简要讨论了当单自由度模型不适用时的极贫燃与近化学计量火焰的推广，以及热损失的影响。
引用
@article{arxiv.2009.12227,
title = {The recombination region in lean steady premixed H$_2$ flames},
author = {José Graña-Otero},
journal= {arXiv preprint arXiv:2009.12227},
year = {2020}
}
备注
21 pages, 18 figures