质量流量对超临界裂解反应过程的影响研究

• 作者: 王慧君 沈文豪 陈玉 王健礼 李象远
• 来源期刊: 化学研究与应用
• 关键词: 碳氢燃料 超临界 裂解反应 停留时间 敏感性
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 研究论文|Academic Papers
• 页码范围: 902-910
• 页数: 9页
• 分类号: O643.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1656.2021.05.017

摘要

燃料质量流量是发动机热管理系统的重要控制参数.为了研究质量流量对冷却通道内燃料复杂反应过程的影响,本文基于实际气体状态方程建立了耦合详细反应机理的一维流动反应数学模型.利用该模型对质量流量0.8 g·s-1、1.0 g·s-1、1.2 g·s-1条件下碳氢燃料在总长1.0 m通道内的吸热裂解反应进行了计算分析,结果显示由于裂解反应与流体热物性及流速存在耦合关系,燃料停留时间沿流动方向呈非线性分布.不同质量流量条件下燃料的局部停留时间在距通道进口约0.3～0.4 m处出现等值现象.质量流量较小时燃料在通道内的具有较长的总停留时间,但在主要反应阶段的局部停留时间缩短,这主要是由于裂解反应引起密度降低所致.同时,本文引入了敏感性分析方法,分析了不同质量流量时各裂解反应产物产率对质量流量变化的敏感性.结果显示,C3H8、C4H8、C4H10、C5+、CC5+五种裂解产物的产率对质量流量的敏感性系数在燃料裂解率较低时为负值,在高转化率时为正值,并且C2 H2的敏感性系数绝对值始终最大.