1。介绍gydF4y2Ba
在火焰电离一个主题的研究自1940年代末(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba ]。早期的调查在这方面的动机主要是国防应用如需要定义雷达目标的大小和程度,预测电磁波衰减的推进和再入系统,并了解各种有关的沟通问题。电离气体流动的另一个重要应用是在发电领域。磁流体动力(磁流体动力)在1960年代发电受到了相当大的关注。磁流体动力发电机发电直接从一个快速移动的电离气体流而不需要任何机械运动部件如发电机和旋转发电机。操作磁流体动力发电机的主要技术挑战之一是创建和维持工作的离子液体。候选人工作液体包括流流来源于燃烧,惰性气体,如氩气等碱金属蒸气和气体流的钾和铯。这些磁流体动力发电机的设计和开发所需的准确计算带电物种浓度来确定工作流体的导电率。)近年来,研究电离辐射火焰一直受到先进的点火方法工程应用的需要。压缩燃烧在内燃机和高速流在航空航天应用中(对于使用和超高速冲压喷气发动机)是两个值得注意的例子(gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba ]。内燃机代表应用程序的特点是低温和高压(T ~ 600 - 700 K, P ~ 15 - 40 atm在点火)和低速度(气体速度10 - 50米/秒),而航空航天应用程序代表中等温度的情况下,低压(P ~ 0.1 - 1 atm)和高速度(V ~ 500 m / s)。鉴于强调减少排放的发电和运输行业,离子在积灰的角色是另一个重要的研究领域。烟尘的形成被认为是受指控物种在富油hydrocarbon-air燃烧的影响。的主要前体chemi-ion烟尘的形成被认为是,gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
,这是富油烃的主要离子火焰。理解燃烧内核的启动和发展的过程中扮演着重要角色在设计、开发、使用先进的点火方法工程和优化应用程序。活跃的自由基和指控物种(电子和离子)被认为是重要的火焰早期开发阶段。确定重要物种的身份和集中使用,实验和数值技术,一直是研究的主题十九年代末以来[gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba ]。最近的研究主题可以在找到gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba ]。指控物种浓度在反应混合物中可以使用平衡评估化学或有限速率化学(FRC)的假设。大部分的数值研究,旨在评估指控物种浓度在火焰中使用有限速率化学(见[gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba 在低压]和引用其中),实验室使用简单的碳氢化合物如甲烷火焰。在燃烧发电设备如内燃机和燃气涡轮机,与复杂的燃料燃烧发生在高压条件下,因此简单的机制用于研究燃烧碳氢化合物在低压力很可能会大大延长生产可靠和准确的结果。gydF4y2Ba
最早的一些研究Calcote和他的同事,正离子浓度的实验室碳氢火焰的燃烧区(P = 1 atm)估计约为10gydF4y2Ba12gydF4y2Ba 离子/ cc使用一个简单的力学模型gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba ](尽管后来实验表明离子浓度在10的范围gydF4y2Ba9gydF4y2Ba -10年gydF4y2Ba10gydF4y2Ba 离子/ cc (gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba ]。)Calcote和王gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba ]试图解释的积极从实验测量离子浓度推断当前在化学计量propane-air火焰通过平衡的假设。他们认为,燃烧混合物由一组中性物种和绝热火焰温度2200 K的反转propane-air混合物1大气的压力。他们计算离子浓度下的热平衡假设使用萨哈方程(这种技术今后将被称为Calcote方法)。以下中性物种被认为是在计算:HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 有限公司有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba H,哦,啊,HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba O, OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,不,Na, c . M = M的反应gydF4y2Ba+gydF4y2Ba + egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 被认为是。此外,一个给定的离子浓度计算假设只有一个离子物种存在于燃烧混合物。例如,计算H的浓度gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 离子,他们认为,燃烧的产品只包含HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 有限公司有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba H,哦,啊,HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba O, OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,不,Na, C, HgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 。Calcote王报告说在2200 K,没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 离子浓度最高为1.7 x 10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba 离子/ cc(不含钠gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和CgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ),如表1所示的gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba ]。主要离子的浓度的形式,不gydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,远远低于10的价值gydF4y2Ba12gydF4y2Ba 离子/ cc估计从实验化学计量propane-air火焰。考虑到大的差异从实验数据和平衡计算离子浓度估计,Calcote王认为“离子产生不是热过程,而是化学电离或事件类似于那些使用火焰异常电子激发。结果也被作为证据,热平衡之间不存在物种在火焰前锋”(gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba ]。gydF4y2Ba
大差异的最大Calcote报告的离子浓度的计算和估计推断从实验数据可以来源于Calcote使用的限制性假设和计算方法的计算结果。具体来说,Calcote王只考虑正离子和电子平衡计算(高温电离产生的)。负离子的存在如哦gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 阿,,gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 或gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
和积极的离子(如HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 被忽略了。虽然Calcote国王并得出结论,热平衡离子和父母之间不存在物种,chemi-ions可以负责高离子浓度推断从实验中,他们没有扩展他们的计算包括这些影响。古丁et al。gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba )表明,富裕CH的主要指控物种之一gydF4y2Ba4gydF4y2Ba - ogydF4y2Ba2gydF4y2Ba 火焰是HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和它的测量值是相同的,预期的平衡值。古丁等人还显示,测量浓度的HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ~ 1.4 x10gydF4y2Ba10gydF4y2Ba 离子/ cc,两个数量级小于~ 10gydF4y2Ba12gydF4y2Ba 离子/ cc Calcote估计。此外,古丁等人表明,第二大优势物种的浓度,曹gydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,讲的是三个数量级小于HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba (见表1 (gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba ])。H的重要性gydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 在hydrocarbon-air火焰是众所周知的,在最近的研究报告使用有限速率化学动力学计算。同样,最近的研究表明,离子电流的恒容室和HCCI发动机可以用平衡的假设和解释说,HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 确实是占主导地位的正离子(gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba ]。gydF4y2Ba
虽然有相当大量的研究使用有限速率化学调查指控物种浓度在实验室和低压火焰,工作相对较少的使用化学平衡的方法来评估指控物种组成反应混合物。在这项工作中,更深入研究化学计量烃平衡浓度的火焰是由包括chemi-ions的影响和电子温度升高,因此补充Calcote最初的工作。回顾Calcote的计算来确定使用平衡假设的适当性计算带电物种浓度在反应混合物中也能迅速的发展中获益和稳健设计/ plasma-based燃烧系统的优化工具对现代应用程序一般运行在精益/化学计量政权(等效比值< 1)。利用化学平衡计算确定燃烧产品的浓度有利于使用有限速率化学计算。有限速率化学计算需要使用一个适当的机制,可以大(几百反应和物种)即使是简单的碳氢化合物和可呈现严重的计算挑战。例如,普拉格et al。gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba ]使用一种机制组成的275反应和49个物种模型精益/化学计量沼气空气火焰而Starik和Titova [gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba )提出了一个离子机制包含392种反应和59预测完全搅拌反应器中的离子浓度。使用这样的大型机制需要大量的计算资源,在硬件和时间,因此排除了使用多维反应流模拟设计/发展研究。化学平衡计算假定反应发生在时间尺度比流短时间尺度(和/或混合扩散);和最终产品的浓度只取决于温度,压力,和初始元素混合物组成的系统。大约30种(包括离子和电子)通常用于描述燃烧产品所需的足够的大多数燃气燃烧系统的工程设计和分析。物种的浓度计算混合使用热物理性质(焓、熵、吉布斯自由能)的系统。这些可以使用常数计算热物理性质容易(例如,在CHEMKIN和NASA-CEA数据库)。有限速率化学计算,另一方面,需要为每个基本反应的反应速率常数的机制。这些反应速率常数不容易获得,特别是对基本反应涉及电子和指控物种。化学平衡计算,特别是hydrocarbon-air燃烧,也在“扩展”,任何hydrocarbon-air燃烧平衡浓度可以仅仅通过更换一个碳氢化合物的热物理的常量与另一个与所有其他物种保持相同。 Finite-rate chemistry computations, on the other hand, would require a different mechanism with the inclusion of more intermediate species to compute the species concentrations. Given these considerations, equilibrium calculations can provide valuable estimates of charged species concentrations in plasma-based engineering systems characterized by large Damkohler numbers at greatly reduced computational cost and effort.
为此,我们进行了一次系统的研究问题的计算各种中性和离子平衡浓度燃烧化学计量hydrocarbon-air混合物在不同条件下的温度、压力,和热不平衡。占主导地位的指控物种的身份在碳氢火焰已经在实验室和低压火焰使用有限速率化学计算,我们的目标是回答下列问题关于平衡计算由Calcote和王的适用性和评估使用化学平衡计算工程应用在发电设备。gydF4y2Ba
(1)gydF4y2Ba
可以更准确的方法来计算平衡浓度的离子和中性认为Calcote最初的分析产生价值的主要指控硬币的大小接近离子浓度估计从实验数据?gydF4y2Ba
(2)gydF4y2Ba
混合物成分的影响(考虑一组不同的中性和指控物种燃烧产品)占主导地位的指控硬币的大小?gydF4y2Ba
(3)gydF4y2Ba
什么是电子温度升高的影响(热非平衡)指控物种的平衡浓度在碳氢化合物燃烧吗?gydF4y2Ba
我们计算寻求确定化学平衡计算与HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 离子和电子温度升高的影响确实会产生结果,与实验观测一致,由Calcote假设和王。此外,平衡计算的有效性在更高的压力和热不平衡也调查了。最好的作者的知识,这样的系统研究尚未进行。gydF4y2Ba
本文组织如下。部分gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 描述解决方案的方法,以及部分gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 讨论结果。部分gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 简要总结了这项工作的主要发现。gydF4y2Ba
2。解决方案的方法gydF4y2Ba
带电的和中性的物种的平衡浓度得到利用化学平衡分析(CEA)代码。东航代码计算平衡浓度通过最小化系统的吉布斯自由能包含所有离子和中性的物种被认为是存在于系统。详细的计算方法可以获得gydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba ]。东航代码是有效和广泛用于平衡计算,因此本研究中使用。中性和指控物种最初认为Calcote(即HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 有限公司有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba H,哦,啊,HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba O, OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,不,Na, C,gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
、有限公司gydF4y2Ba+gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,哦gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 阿,gydF4y2Ba+gydF4y2Ba HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
,没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,NagydF4y2Ba+gydF4y2Ba CgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba )被用来获得平衡浓度的化学计量propane-air混合物在T = 2200 K, P = 1自动取款机使用东航代码。这组使用的中性和指控物种Calcote将称为混合我从今以后。通过使用获得的平衡浓度东航代码比较与那些通过使用Calcote方法(gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba ]。平衡计算的其他两个propane-air混合物组成的不同的离子和中性色比使用Calcote进行评估混合物成分的影响占主导地位的指控物种浓度。第一propane-air混合物被认为在这项研究中,称为混合二世,有18个中性和7指控物种。中性物种混合二世是CgydF4y2Ba3gydF4y2Ba HgydF4y2Ba8gydF4y2Ba (丙烷),OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 、有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba O, NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,N, O,不,哦,H, NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba O,有限公司HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,没有gydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,何gydF4y2Ba2gydF4y2Ba CgydF4y2Ba2gydF4y2Ba HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,C,和CH。七个物种混合二赵gydF4y2Ba+gydF4y2Ba egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
阿,gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba ,哦gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 。中性和指控物种被认为是存在于混合二世与离子电流测量显示良好的协议在体积恒定气缸和内燃机,讨论(gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba ),因此在本研究中使用。验证的离子电流预测在体积恒定沼气空气混合使用混合二世(详见[gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba )部分所示gydF4y2Ba
3.4gydF4y2Ba 为了读者的利益。gydF4y2Ba
为了完整性,平衡组成的化学计量propane-air混合物包括所有的物种混合和混合二世,称为混合,三世也进行了研究。物种出现在第三混合物是CgydF4y2Ba3gydF4y2Ba HgydF4y2Ba8gydF4y2Ba HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 有限公司有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba H O H哦gydF4y2Ba2gydF4y2Ba O OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba CH没有gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
有限公司gydF4y2Ba+gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 哦gydF4y2Ba+gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
CHgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba N NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 没有阿gydF4y2Ba2gydF4y2Ba 何gydF4y2Ba2gydF4y2Ba CgydF4y2Ba2gydF4y2Ba HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba C HCOgydF4y2Ba+gydF4y2Ba HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 哦gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 。带正电的物种,即gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
有限公司gydF4y2Ba+gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 哦gydF4y2Ba+gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
CHgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 从Calcote最初的计算,包括在这个混合物。电子温度升高的影响,研究了利用平衡常数的方法详细描述部分gydF4y2Ba
3.4gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba
3所示。结果和讨论gydF4y2Ba
本节讨论的平衡浓度的离子和中性化学预拌propane-air混合使用不同的计算方法(CEA和Calcote)混合物成分(第二混合物,混合物,混合物III),和电子温度。此外,发动机就像气体温度和压力条件的影响进行了讨论。gydF4y2Ba
3.1。东航与Calcote计算方法的比较(代码验证)gydF4y2Ba
没有详细的实验报告的温度和浓度的离子和中性的物种在化学计量propane-air火焰环境压力(Calcote的条件),因此不可能比较的数值结果Calcote(见表1 (gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba 与实验数据)。为了验证,平衡浓度计算使用Calcote方法与东航代码。Calcote方法后,最主要的离子的平衡混合物组成,没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 计算只考虑没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 作为带电物种,连同其他中立的物种被Calcote (HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 有限公司有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba H,哦,啊,HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba O, OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,也没有)。这些计算进行了化学计量propane-air混合物在2200 K和atm,报道在gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba ]。表gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 显示了一个比较重要的指控和中性的物种。东航代码比较的平衡浓度计算很好与报告(gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba ),因此作为验证的计算方法用于这项工作。是验证其他指控物种的浓度(如HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
等)是一样的报告(gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba 使用Calcote方法。gydF4y2Ba
表1gydF4y2Ba
比较的平衡浓度(Calcote和CEA)。gydF4y2Ba
物种gydF4y2Ba
CalcotegydF4y2Ba
东航gydF4y2Ba
(# / cc)gydF4y2Ba
(# / cc)gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
8.2 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
8.4 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
2.4 x10gydF4y2Ba18gydF4y2Ba
2.4 x10gydF4y2Ba18gydF4y2Ba
有限公司gydF4y2Ba
3.3 x10gydF4y2Ba16gydF4y2Ba
3.1 x10gydF4y2Ba16gydF4y2Ba
有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
3.5 x10gydF4y2Ba17gydF4y2Ba
3.5 x10gydF4y2Ba17gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
9.2 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
9.4 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
哦gydF4y2Ba
7.9 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
8.6 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
6.6 x10gydF4y2Ba14gydF4y2Ba
6.0 x10gydF4y2Ba14gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba
5.0 x10gydF4y2Ba17gydF4y2Ba
5.0 x10gydF4y2Ba17gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
1.5 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
1.5 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba
6.3 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
5.9 x10gydF4y2Ba15gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba
1.7 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
1.8 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
3.2。平衡计算同时考虑Calcote所有的离子和中性色gydF4y2Ba
平衡浓度的化学计量propane-air混合物在T = 2200 K, P = 1得到了atm通过最小化系统的吉布斯自由能组成的离子和中性认为Calcote的研究(I)混合物。这种方法计算平衡浓度比Calcote更精确的方法。表gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 显示了一个比较的主要离子的平衡浓度使用Calcote方法和东航代码一起考虑所有物种。看到,主要离子的浓度峰值,即没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 预测的Calcote几乎是一样的,预测的东航代码。此外,这两种方法预测相同的四个最主要离子,即gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 也没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba ;和预测gydF4y2Ba+gydF4y2Ba > > HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba (这是第二个最主要正离子)。因此,总离子浓度是完全不确定的gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和其他离子的总离子浓度的贡献在两种方法获得的结果无关紧要。表gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 也表明,离子的浓度gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
,和HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 预测的东航代码两到三个数量级低于那些Calcote预测的方法。这种差异是由于平衡浓度的计算方法。如前所述,Calcote方法计算假设只有一个离子平衡浓度的混合物中,东航方法获得平衡浓度使用更严格的和准确的方法,通过最小化考虑整个系统的吉布斯自由能。没有详细的实验报告等测量浓度的离子HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
在化学计量propane-air火焰环境压力,因此不可能将数值结果与实验数据进行比较。然而,对于大多数工程应用,离子浓度峰值是最重要的。更准确的计算使用东航代码显示的主要结论gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba ),即,在一个化学计量propane-air混合物在T = 2200 K, P = 1 atm,没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 是主要离子的离子浓度~ 10吗gydF4y2Ba7gydF4y2Ba 离子/ cc,仍然是有效的。gydF4y2Ba
表2gydF4y2Ba
比较主要的平衡离子浓度使用Calcote方法和吉布斯自由能最小化的方法。gydF4y2Ba
物种gydF4y2Ba
CalcotegydF4y2Ba
CEA(所有物种)gydF4y2Ba
(离子/ cc)gydF4y2Ba
(离子/ cc)gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba
1.7 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
1.8 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba
4.4 x10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba
4.02 x10gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
2.2 x10gydF4y2Ba4gydF4y2Ba
8.4 x10gydF4y2Ba1gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1.5 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
3.3。平衡计算包括负离子的影响和H <子> 3 < /订阅> O <一口> + < /一口>gydF4y2Ba
Calcote王只考虑正离子形成的高温电离平衡的计算。相比之下,绿色和瑟顿(gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba )提出,负责在碳氢火焰电离的基本反应如下:gydF4y2Ba
(1)gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
(2)gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
(3)gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
Chemi-ions如秋gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 没有考虑Calcote的计算。平衡混合物成分的影响最主要的身份和级指控物种评估通过使用不同的离子和中性色,即混合物II和III。第二和第三的平衡组成混合物也计算在T = 2200 K和atm化学计量propane-air混合使用东航代码。表gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 显示了一个比较的主要离子平衡浓度的混合物,II, III。它是没有见过gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 是最主要离子混合物II和III据Calcote (I)混合物。此外,的浓度没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 对所有三种混合物之间1.7 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba 和1.8 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba 。没有的离子浓度gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 在混合二世和二比较好(~ 5.5%)与离子浓度1.7 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba 离子/ cc Calcote报道和王。gydF4y2Ba
表3gydF4y2Ba
比较主要的离子平衡浓度的混合物》。gydF4y2Ba
物种gydF4y2Ba
我混合gydF4y2Ba
混合二世gydF4y2Ba
第三混合物gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba
1.7 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
1.8 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
1.78 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
3.06 x10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba
3.05 x10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba
HCOgydF4y2Ba+gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
1.03 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba
1.03 x10gydF4y2Ba3gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 是第二个最主要离子混合物II和III(我不包括chemi-ions混合物)~ 3.06 x10及其浓度gydF4y2Ba6gydF4y2Ba 离子/ cc,远远低于任何的离子浓度gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 。获得的结果通过东航代码证明解决方案的方法和混合成分都没有产生重大影响的身份最主要的离子(没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba )和它的浓度(~ 1.7 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba )在实验室化学计量propane-air火焰在环境压力(P = 1 atm)。结果提出了部分gydF4y2Ba
3.1gydF4y2Ba - - - - - -gydF4y2Ba
3.3gydF4y2Ba 表明,即使包含chemi-ions(如HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和HCOgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ),离子浓度峰值观测实验无法解释之间的热平衡条件下电子与重粒子(离子和中性)。gydF4y2Ba
3.4。热非平衡效应(电子温度升高)指控物种浓度gydF4y2Ba
电子温度升高的影响增加了离子浓度在碳氢火焰是众所周知的gydF4y2Ba
21gydF4y2Ba ]。东航代码不计算平衡浓度条件下的热不平衡因此内部解决基于平衡常数法研究电子温度升高的影响在指控物种的平衡浓度反应混合物。此外,平衡常数的方法更易于解释的影响电子温度对指控物种浓度自平衡常数是温度的函数。gydF4y2Ba
化学平衡可以被描述为两个相同的配方,即平衡常数法和极小化的自由能gydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba ]。计算平衡浓度的方法使用自由能的最小化(详细描述gydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba ]。平衡常数的方法简要描述下细节的读者(额外的细节描述gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba ])。gydF4y2Ba
3.4.1。平衡常数的方法gydF4y2Ba
考虑N的混合物在平衡不同的物种在一个给定的一组热力学条件下反应混合物。让N物种是由M化学元素。为了获得这些N物种的平衡浓度,组成的方程组线性element-conservation关系和N - M M非线性平衡方程是必需的。与指控系统的物种,还需要一个额外的电荷守恒方程;因此N-M-1非线性平衡方程是必要的。gydF4y2Ba
一个基本反应(可逆或不可逆)涉及N化学物种可以写的一般形式gydF4y2Ba
(4)gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
⇔gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
和gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
都是整数的数字代表物种的化学计量系数gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba 在反应gydF4y2Ba
(1,…,n - m)gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
的化学符号是什么gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
thgydF4y2Ba 物种。gydF4y2Ba
反应的平衡关系gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba 可以写成gydF4y2Ba
(5)gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
(6)gydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∏gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
;gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∏gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba 反应的平衡常数吗gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
cgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
]gydF4y2Ba
摩尔浓度的物种吗gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba 。gydF4y2Ba
线性element-conservation方程的形式(gydF4y2Ba
我= 1,MgydF4y2Ba ):gydF4y2Ba
(7)gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
元素的原子的初始数量吗gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
dgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
我gydF4y2Ba
元素的原子数吗gydF4y2Ba
我gydF4y2Ba 在物种gydF4y2Ba
XgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
。例如,在物种有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
d =gydF4y2Ba 1 C和gydF4y2Ba
d =gydF4y2Ba 2 OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba
一个给定的反应的平衡常数gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba 计算使用标准热力学教材中概述的治疗gydF4y2Ba
(8)gydF4y2Ba
lngydF4y2Ba
gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
∘gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
∘gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
在Δ指的熵变和焓从反应物到产物在给定的反应gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba ,通用气体常数R和T是温度。因此,园艺学会的条款(gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba )可以表示为gydF4y2Ba
(9)gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
∘gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
νgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
∘gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
(10)gydF4y2Ba
ΔgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
∘gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
∑gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
νgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
∘gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
在哪里gydF4y2Ba
υgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
之间的区别是产品和反应物的化学计量系数给定物种的反应gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba
(11)gydF4y2Ba
νgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
bgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
的比焓和熵的物种gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba 需要评估(gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba )和(gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba )计算通过使用多项式所示(gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba )和(gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba )(详见gydF4y2Ba
22gydF4y2Ba ])。多项式系数(gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba )和(gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba )从CHEMKIN获得数据库。gydF4y2Ba
(12)gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
(13)gydF4y2Ba
年代gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
lngydF4y2Ba
gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
一个gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
RgydF4y2Ba
在这个工作中,物种的数量,N = 25(包括离子)和数量的元素,M = 4。因此,计算平衡浓度的25个物种,一个需要4元素平衡方程,20 1电荷平衡方程和非线性平衡方程。的物种,和非线性平衡方程用于这项工作如表所示gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba 分别在附录。描述元素的线性方程和电荷守恒也附录所示。gydF4y2Ba
3.4.2。验证的内部使用平衡常数方法解算器gydF4y2Ba
用于计算物种的平衡浓度的解算器在混合二世一直有效的结果从东航代码和实验数据。表gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 比较重要的指控和中立的物种的平衡摩尔分数在化学计量propane-air混合物在T = 2200 K, P = 1 atm。看到的是物种摩尔分数预测的内部解决基于平衡常数法比较好与东航代码基于预测的吉布斯自由能最小化的方法。gydF4y2Ba
表4gydF4y2Ba
平衡常数方法的验证与东航代码。gydF4y2Ba
不。gydF4y2Ba
物种gydF4y2Ba
吉布斯自由能最小化(东航代码)gydF4y2Ba 摩尔分数gydF4y2Ba
平衡常数的方法gydF4y2Ba 摩尔分数gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
4.46 x 10gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba
4.45 x 10gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
1.05 x 10gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba
1.06 x 10gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba
1.76 x 10gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba
1.85 x 10gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
2.54 x 10gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba
2.55 x 10gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba
5.35 x 10gydF4y2Ba−12gydF4y2Ba
5.06 x 10gydF4y2Ba−12gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba
哦gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
3.91 x 10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba
3.83 x 10gydF4y2Ba−13gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
1.05 x 10gydF4y2Ba−14gydF4y2Ba
1.14 x 10gydF4y2Ba−14gydF4y2Ba
进一步验证,求解结果也与实验数据相比。图gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 显示的比较与实验数据计算出的离子电流恒定体积汽缸沼气空气混合物组成的两种不同燃料比率(误判率)gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba ]。gydF4y2Ba
图1gydF4y2Ba
比较与实验数据计算出的离子电流恒定体积缸(CHgydF4y2Ba4gydF4y2Ba -空气混合物,空气燃料比(误判率)= 15和17)[gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba ]。gydF4y2Ba
看到,捕获位置和峰值电流的大小。离子电流overpredicted t > 40毫秒自热模型描述汽缸的温度变化被认为是绝热(为了简单起见)。因此,更高的汽缸温度由于绝热假设会导致更高的离子电流预测t > 40毫秒,而在实际的实验中圆柱的热损失可能会导致汽缸温度下降快,因此离子电流。表中给出的结果gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 和图gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 验证内部解决基于平衡常数法用于这项工作。文献[gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba )比较了离子电流在各种燃料空气混合物的HCCI发动机实验数据提出了(gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba ]。看到,化学平衡计算与有限速率化学计算中给出文献[gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba ]。gydF4y2Ba
3.4.3。电子温度升高的影响gydF4y2Ba
电子温度升高的影响在指控物种的平衡浓度的反应混合物进行了研究计算反应的平衡常数涉及电子的电子温度升高而其他反应的平衡常数计算在气体的温度。因此,提升反应的平衡常数和反应20表所示gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba 在假定电子计算温度使用Eq。(gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba )。这个过程相当于Ref描述的配方。gydF4y2Ba
23gydF4y2Ba )来计算系统的平衡浓度与多个气体温度。gydF4y2Ba
图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 显示电子温度的影响gydF4y2Ba
(gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
浓度(离子/ cc)的HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 也没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 。可以看到,随着不均衡的程度增加gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
= 2200 KgydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
= 5000 K和gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
= 2200 K,没有的浓度gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 增加了30%,而HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 增加了4个数量级。在gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
~ 3700 k,或gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
~ 1.7gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,氢的浓度gydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 大约是1.4 x10gydF4y2Ba10gydF4y2Ba 离子/ cc,接近实验值报告古丁et al。gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba ]。gydF4y2Ba
图2gydF4y2Ba
电子温度的影响(gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
)的浓度(离子/ cc) HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 也没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 在实验室火焰条件下(P = 1 atm)化学计量propane-air混合物。gydF4y2Ba
图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 显示包含HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 在平衡混合物和电子温度升高可以产生积极的离子浓度与那些在实验室观察到火焰实验。在T = 2200 K, HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 离子浓度低于没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 如前所述,它的浓度是~ 10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba 由Calcote如上所述。图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 也表明,在缺乏HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba ,火焰的高离子浓度的值不能被解释为没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 浓度,即使在电子温度升高。图gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 从而显示了平衡的计算包括chemi-ions (HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba )略电子温度升高(gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
~ 1.7gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
)可以产生离子浓度与实验在实验室火焰,从而确认结论Calcote和王。gydF4y2Ba
H的急剧增加gydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 与电子温度升高而没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 可以通过检查来解释的影响温度对反应的平衡常数N + OgydF4y2Ba
⟺gydF4y2Ba 没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba + egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 和HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba O + HgydF4y2Ba
⟺gydF4y2Ba HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba + egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 16日和17日在表(反应gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba )。图gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 显示了反应平衡常数的变化16日和17日作为温度的函数。看到,反应的平衡常数17下降大约10数量级而反应16增加约4数量级为2000 K
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
< 5000 K。反应的温度依赖性越强17收益率显著更高浓度的HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 相比没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 电子温度的增加。gydF4y2Ba
图3gydF4y2Ba
电子温度的影响(gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
平衡常数)的HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 也没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba
3.5。火焰温度和压力对指控物种的影响计算gydF4y2Ba
讨论部分gydF4y2Ba
3.4gydF4y2Ba 表明,离子浓度在实验室火焰可以用假设来解释chemi-ions (HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba )和热不平衡。指控物种的浓度,然而,也强烈地依赖于火焰温度(或燃气温度)和压力。Calcote平衡计算是一个典型的实验室如本生灯火焰操作1大气gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
= 2200 k。在典型的能量转换设备,如汽车发动机和燃气涡轮机,燃烧反应物(燃料/空气混合物)预热燃烧发生在较高的温度和压力。例如,在一个内燃发动机,发动机汽缸的燃料空气混合物加热到600 - 650 K ~在等熵压缩点火之前就开始了。未燃烧的燃料空气混合气在气缸通常是20到40 atm(根据压缩比和进气压力)点火之前。上死点附近的燃烧气体温度和压力(TDC)可以接近2800 K和80年atm(或更高版本),分别。在这种情况下,电子和气体的温度可以在局部热力学平衡(LTE)或gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
~gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
。在这些碰撞频率越高温度和压力条件下减少了热不平衡(本地)之间的电子温度和气体温度(见图2 (gydF4y2Ba
24gydF4y2Ba ])。表gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba 显示的效果gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
,压力平衡的主要离子浓度,不gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 混合二世。可以看到指控物种浓度显著增加引擎喜欢条件下比在实验室火焰在热平衡条件下(gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
= 2200 K, P = 1 atm)。chemi-ion H的浓度的增加gydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 是明显甚至有轻微程度的热不平衡之间的电子和气体的温度。指控物种的平衡组成在热平衡条件下符合实验测量离子电流定容室和内燃机所示(gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba ]。gydF4y2Ba
表5gydF4y2Ba
的影响gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
,gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
和压力平衡浓度的离子(II)混合物化学计量propane-air混合物。gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
(K)gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
(K)gydF4y2Ba
压力(atm)gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba (离子/ cc)gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba (离子/ cc)gydF4y2Ba
总(离子/ cc)gydF4y2Ba
应用程序gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2200年gydF4y2Ba
2200年gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
5.66 x10gydF4y2Ba6gydF4y2Ba
1.69 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
2.2 x10gydF4y2Ba7gydF4y2Ba
实验室火焰与热平衡(本生灯)gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
2800年gydF4y2Ba
2800年gydF4y2Ba
40gydF4y2Ba
1.53 x10gydF4y2Ba10gydF4y2Ba
5.16 x10gydF4y2Ba10gydF4y2Ba
6.69 x10gydF4y2Ba10gydF4y2Ba
燃烧气体与热平衡条件(引擎)gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
2800年gydF4y2Ba
4200年gydF4y2Ba (gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
= 1.5gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
)gydF4y2Ba
40gydF4y2Ba
2.81 x10gydF4y2Ba12gydF4y2Ba
7.05 x10gydF4y2Ba10gydF4y2Ba
2.81 x10gydF4y2Ba12gydF4y2Ba
(引擎)与热dis-equilibrium燃烧气体条件gydF4y2Ba
表6gydF4y2Ba
物种列表。gydF4y2Ba
物种gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba3gydF4y2Ba HgydF4y2Ba8gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
有限公司gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
7gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
8gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba
哦gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
11gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba2gydF4y2Ba OgydF4y2Ba
12gydF4y2Ba
有限公司gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
15gydF4y2Ba
何gydF4y2Ba2gydF4y2Ba
16gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba2gydF4y2Ba HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba
17gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
18gydF4y2Ba
CHgydF4y2Ba
19gydF4y2Ba
HCOgydF4y2Ba+gydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba
e−gydF4y2Ba
21gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba
22gydF4y2Ba
没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba
23gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
24gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
25gydF4y2Ba
哦gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba
表7gydF4y2Ba
的反应。gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
6gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
0gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
。gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
7gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
8gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
9gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
10gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
0.5gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
11gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
/gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
12gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
xgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
ygydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
13gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
13gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
14gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
14gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
15gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
15gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
CgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
16gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
16gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
NgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
17gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
17gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
3gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
18gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
18gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
19gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
19gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
2gydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
+gydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
kgydF4y2Ba
20.gydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
OgydF4y2Ba
HgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
PgydF4y2Ba
- - - - - -gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba
引擎喜欢条件下这些结果表明,在较高的温度和压力,离子浓度在火焰前锋可以解释的HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 在热平衡或轻微的热不平衡。gydF4y2Ba
数据gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba 显示气体温度和压力的影响gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 分别对一系列引擎喜欢热平衡温度条件下(gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
)。温度范围,1800 K
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
< 2800 K被选中,因为它是代表燃烧发动机在燃烧过程中气体温度。压力,P = 40 atm和P = 80,在开始点火代表值和峰值压力在一个引擎。结果P = 1 atm代表发动机压力下死点时(BDC)和显示为一个基线情况。gydF4y2Ba
图4gydF4y2Ba
气体温度的影响gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 离子浓度对P = 1, 40和80 atm热平衡条件下(gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
在化学计量propane-air混合物)。gydF4y2Ba
图5gydF4y2Ba
影响气体温度对HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 离子浓度对P = 1, 40和80 atm热平衡条件下(gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
egydF4y2Ba
=gydF4y2Ba
TgydF4y2Ba
ggydF4y2Ba
在化学计量propane-air混合物)。gydF4y2Ba
数据gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba 表明,气体温度有很强的离子浓度的影响gydF4y2Ba+gydF4y2Ba 和HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba 在温度和压力范围内考虑这项工作。看到,离子浓度增加4 - 5个数量级在T = 2800 K值相比,他们在T = 1800 K。也见过一个给定的温度,有大约1 - 2个数量级增加离子浓度之间P = 1 atm和P = 40 atm,而离子浓度的增加之间P = 40 atm和P = 80 atm并不明显。图gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 显示温度的显著影响反应的平衡常数N + OgydF4y2Ba
⟺gydF4y2Ba 没有gydF4y2Ba+gydF4y2Ba + egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 和HgydF4y2Ba2gydF4y2Ba O + HgydF4y2Ba
⟺gydF4y2Ba HgydF4y2Ba3gydF4y2Ba OgydF4y2Ba+gydF4y2Ba + egydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 这也解释了趋势如图gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba
5gydF4y2Ba 。gydF4y2Ba