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柴油/天然气/氢气三燃料化学动力学机理的构建

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石油学报（石油加工） 2024年第1期40卷 163-174页

作者：张韦毛仕迪陈朝辉李泽宏庞晨晨张翔宇昆明理工大学交通工程学院云南省内燃机重点实验室云南昆明650500 潍柴动力股份有限公司山东潍坊261069

为探究柴油、天然气、氢气3种燃料在发动机缸内的燃烧过程,构建了含120种组分、612步基元反应的柴油/天然气/氢气(DNH)三燃料机理。对DNH机理进行点火延迟敏感性分析、反应路径分析,调整关键反应指前因子,利用Chemkin验证DNH机理的点火... 详细信息

为探究柴油、天然气、氢气3种燃料在发动机缸内的燃烧过程,构建了含120种组分、612步基元反应的柴油/天然气/氢气(DNH)三燃料机理。对DNH机理进行点火延迟敏感性分析、反应路径分析,调整关键反应指前因子,利用Chemkin验证DNH机理的点火延迟期和层流火焰速度,同时通过计算流体动力学耦合DNH动力学反应机理的方法,对发动机缸内纯柴油、柴油/天然气、柴油/天然气/氢气3种燃烧模式进行验证。结果表明:基于高碳数多组分柴油模型构建的DNH机理,其预测结果与点火延迟期、层流火焰速度试验数据均能良好吻合;计算流体动力学耦合DNH机理的计算结果与实验测量得到的发动机缸内压力和放热率变化一致,DNH机理适用于预测柴油/天然气/氢气三燃料发动机的缸内燃烧过程。

关键词：柴油天然气氢气发动机化学动力学燃烧模式层流火焰

基于化学动力学的煤气化掺氨着火燃烧特性研究

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化学研究与应用 2024年第8期36卷 1776-1782页

作者：肖丽邹毅雷鸣马寅杰国能九江发电有限公司江西九江332001 湖南大学机械与运载工程学院湖南长沙410082

掺氨燃烧是一种降低燃料含碳量的有效技术途径。采用详细化学动力学计算对煤化气合成气掺混氨气的着火延迟时间以及反应敏感性分析进行研究。结果表明,不同温度下,掺氨比变化对混合气着火时刻起相反的作用;高掺氨比在较高初始温度处会... 详细信息

掺氨燃烧是一种降低燃料含碳量的有效技术途径。采用详细化学动力学计算对煤化气合成气掺混氨气的着火延迟时间以及反应敏感性分析进行研究。结果表明,不同温度下,掺氨比变化对混合气着火时刻起相反的作用;高掺氨比在较高初始温度处会抑制燃料的着火进程,在较低初始温度下反之,转换点温度为988K。较高的初始压力和温度对掺氨混合气的反应活性起明显的促进作用;在中温环境下,压力由6 MPa提高至8 MPa、当量比由0.8提高到1.2均可显著加速着火过程,着火延迟时间分别降低0.96 ms和0.60 ms。化学反应敏感性分析发现,初始温度的提高会导致抑制燃料反应的低温体系基元反应转变为利于燃烧进程。

关键词：煤气化零碳燃料化学动力学着火延迟时间敏感性分析

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柴油机醛类非常规污染物化学动力学机理构建

内燃机学报 2024年第2期42卷 124-133页

作者：张韦庞晨晨陈朝辉毕克刚昆明理工大学云南省内燃机重点实验室云南昆明650500 昆明市节能监察支队云南昆明650506

基于5种不同性质燃料燃烧机理,利用反应路径分析法对甲醛和乙醛的生成进行分析,构建包含43种组分、63步反应的醛类非常规污染物化学动力学机理(醛类机理),并对比该机理预测值与试验值.结果表明:该机理能较好地预测柴油机在较宽当量比范... 详细信息

基于5种不同性质燃料燃烧机理,利用反应路径分析法对甲醛和乙醛的生成进行分析,构建包含43种组分、63步反应的醛类非常规污染物化学动力学机理(醛类机理),并对比该机理预测值与试验值.结果表明:该机理能较好地预测柴油机在较宽当量比范围内的着火延迟时间、层流火焰速度和重要组分生成,还能准确预测柴油机的甲醛和乙醛排放;适当增加柴油机的进气温度、提高进气压力、提前喷油时刻和缩短喷油持续期,可有效减少甲醛、乙醛排放,而增大EGR率会导致二者排放显著增加;对甲醛排放影响最大的因素是喷油提前角,EGR率则对乙醛的影响最大.

关键词：柴油机非常规污染物醛类化学动力学

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基于密度泛函理论的化学动力学实验教学探索

教育教学论坛 2024年第9期 103-107页

作者：周利琴黄燕梅赵钟兴赵祯霞广西大学化学化工学院广西南宁530004

以“蔗糖水解反应速率常数测定实验”为例,对密度泛函理论(DFT)应用于“物理化学实验”教学的可行性进行了研究。基于Gaussian16软件包进行了结构建模和构型优化,采用B3lyp/6-31G~*方法优化了蔗糖的结构,预测反应的活性中心,为蔗糖水解... 详细信息

以“蔗糖水解反应速率常数测定实验”为例,对密度泛函理论(DFT)应用于“物理化学实验”教学的可行性进行了研究。基于Gaussian16软件包进行了结构建模和构型优化,采用B3lyp/6-31G~*方法优化了蔗糖的结构,预测反应的活性中心,为蔗糖水解反应的作用机理提供了理论依据。同时根据开展实验具体的课时要求,介绍了实验开展的思路和细节。在“物理化学实验”课程中加入理论化学计算内容,有助于学生全面认识化学反应过程的微观作用机理,丰富化学动力学实验教学内容,提高学生的学习兴趣和创新能力。

关键词：密度泛函理论化学动力学物理化学实验教学探索

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高等化学动力学课程思政建设及人才培养模式

化工管理 2024年第24期 42-45页

作者：杨卫华郑云孙存发陈亦琳华侨大学材料科学与工程学院福建厦门361021

高等化学动力学课程的思政建设与人才培养模式是高等教育中的一项创新尝试,旨在培养具备科学精神、创新能力及强烈社会责任感的高素质人才。文章通过提出“123456”教学设计模型,突出思维培养与科学素养的核心地位,实现了教育内容与方... 详细信息

高等化学动力学课程的思政建设与人才培养模式是高等教育中的一项创新尝试,旨在培养具备科学精神、创新能力及强烈社会责任感的高素质人才。文章通过提出“123456”教学设计模型,突出思维培养与科学素养的核心地位,实现了教育内容与方法的创新。课程强化实验技能训练、鼓励参与科研项目,加强跨学科知识融合,培养学生跨学科解决问题的能力。同时,通过国际视野培育、创新精神和创业能力培养以及职业发展与规划教育,增强学生的国际竞争意识和就业竞争力。该课程不仅涵盖化学动力学的发展历程和科学成就,也包括与生活生产紧密相关的应用及科技前沿探索,有效融入思政教育元素。这种全面的教学设计和实践活动,为高等教育课程思政建设和人才培养提供了宝贵的经验和启示,展现了教育服务于国家发展和社会进步的重要作用。

关键词：课程思政化学动力学教学改革人才培养

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流动注射分析系统中的化学动力学研究

高等学校化学学报 1997年第1期18卷 33-36页

作者：刘震邹公伟张玉奎中国科学院大连化学物理研究所大连116011 南京大学化学系

运用对流-扩散模型研究了流动注射分析系统中的化学动力学，基于无化学反应时试样分散的浓度分布公式，运用数学归纳法导出了在一定条件下一级和二级反应的产物浓度分布公式，所得解析解便于计算机模拟产物生成曲线．解释了双峰的产生... 详细信息

运用对流-扩散模型研究了流动注射分析系统中的化学动力学，基于无化学反应时试样分散的浓度分布公式，运用数学归纳法导出了在一定条件下一级和二级反应的产物浓度分布公式，所得解析解便于计算机模拟产物生成曲线．解释了双峰的产生，并讨论了相关的动力学信息．

关键词：流动注射分析化学动力学对流-扩散模型

用详细化学动力学机理模拟固体推进剂组分燃烧的研究进展

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固体火箭技术 2008年第5期31卷 489-496页

作者：李苗苗宋洪昌汪越李凤生程志鹏郭效德南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心南京210094 中国航天科技集团公司四院四十二所襄樊441003

针对未来固体推进剂燃烧模型的发展趋势,综述了近年来国外以详细化学动力学机理为基础建立的固体推进剂燃烧模型,并介绍了相关的理论公式和数值求解方法。模型可计算的燃烧特性参数包括燃速、压强指数、燃速温度系数、物种曲线、温度曲... 详细信息

针对未来固体推进剂燃烧模型的发展趋势,综述了近年来国外以详细化学动力学机理为基础建立的固体推进剂燃烧模型,并介绍了相关的理论公式和数值求解方法。模型可计算的燃烧特性参数包括燃速、压强指数、燃速温度系数、物种曲线、温度曲线、表面温度和火焰温度等。目前,模型已涉及到的物质包括硝胺类(RDX,HMX,CL-20,HNF)、叠氮类(GAP,BAMO,AMMO)、硝酸酯类(NG,NC,BTTN,TMETN,DEGDN)和硝酸盐类(ADN,AN)等。模型计算结果表明,预测的燃烧特性值与实验值比较一致,证明该机理可预测先进固体推进剂的燃烧特性和指导配方设计。但目前该类模型的主要局限是凝聚相内化学反应路径和反应速率以及凝聚相初生物种的确定问题。

关键词：固体推进剂燃烧模型化学动力学模拟