Моделирование горения пропана-кислородной смеси с использованием систематических процедур упрощения кинетических механизмов

Аннотация

Теоретически исследовано влияние стехиометрии пропано-кислородной смеси на скорость производства окислов углеводорода. Для разработки кинетического механизма при горении богатых смесей пропан - кислород, были выбраны такие механизмы, как GRI-3.0 Mechanism, n-Butane/oxygen/argon Mechanism, Saudi Aramco 1.3 Mechanism. Экспериментальные данные были взяты из [3] и были сравнены с результатами расчетов при помощи вышеуказанных механизмов. И среди этих трех механизмов к экспериментальным данным были близки данные, полученные с использованием механизма GRI-3.0. Разработан редуцированный механизм, позволяющий описывать горение пропана в богатых смесях при повышенных давлениях. Полученный после редуцирования кинетический механизм, состоящий из 33 веществ и 138 реакций(из них 9 необратимые и 129 обратимые) будет называться далее скелетным. Данный механизм описывает кинетику горения пропана и образования загрязняющих веществ при температурах 1200-2000 К, стехиометрическом соотношении пропан/кислород (φ = 2) и давлении до 8 бар. Проведено тестирование модели на экспериментальных данных по времени задержки воспламенения, по конверсии пропана при высокотемпературном окислении, по изменению концентраций компонентов. Тестирование модели выполнено при начальных температурах смеси 1200-2000 К, давлении p_0 = 8 бар и стехиометрическом соотношении топливо/кислород φ = 2.