高温高压对三元预混燃料爆炸特性的影响

作     者：朱源 姜根柱 王筱蓉 郭宏展 苏傲成 ZHU Yuan;JIANG Genzhu;WANG Xiaorong;GUO Hongzhan;SU Aocheng

作者机构：江苏科技大学机械工程学院江苏镇江212003 

出 版 物：《高压物理学报》 (Chinese Journal of High Pressure Physics)

年 卷 期：2025年第39卷第1期

页      面：64-78页

核心收录：

学科分类：07[理学] 08[工学] 070205[理学-凝聚态物理] 0837[工学-安全科学与工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(52350410458) 

主　　题：乙醇/甲烷/氢气 爆炸特性 线性相关 H和OH自由基 

摘      要：乙醇/甲烷/氢气(C_(2)H_(5)OH/CH_(4)/H_(2))作为一种新型的替代燃料,研究其爆炸特性对于我国新能源的可持续发展具有重要意义。在不同的当量比(0.8~1.4)、初始压力(0.1、0.2和0.4 MPa)和初始温度(370、400和450 K)下,从实验和化学动力学角度分析了其对关键爆炸特性参数,如峰值爆炸压力、峰值爆炸压力上升速率、爆炸时间以及爆燃指数的影响。结果表明,爆炸特性参数在当量比为1.2~1.3之间时出现极值。峰值爆炸压力与初始压力呈线性正相关,而与初始温度呈线性负相关。增大初始压力,火焰锋面裂纹、胞化程度加深,峰值爆炸压力增大。此外,实验工况下评估的最大爆燃指数为20.83 MPa·m/s,表明预混燃料的燃烧处于相对安全水平。基元反应敏感性分析表明:爆燃反应与H和OH自由基密切相关,而R1、R8、R24、R96是影响爆炸反应强度最重要的4个基元反应。研究成果可为C_(2)H_(5)OH/CH_(4)/H_(2)三元混合燃料在实际燃烧装置中的应用、燃料安全性评估以及爆炸事故预防提供参考。