摘要

为研究正庚烷(n-C7H16)在O2/CO2氛围下的燃烧特性,提出了基于CO2与H·详细反应路径的C-H燃烧机理。通过密度泛函理论对CO2与H·可能存在的反应路径进行了分析,根据定容燃烧弹实际尺寸建立了计算网格,利用C-H机理计算了正庚烷在不同氛围(空气、53%O2/47%CO2、61%O2/39%CO2)下的燃烧过程;搭建了定容燃烧弹可视化实验平台,对正庚烷在不同氛围下的燃烧过程进行了测量;对CO2的反应位点、CO2+H·——→CO+·OH的反应能垒、火焰长度进行了分析。结果表明:C-H机理可以很好地预测正庚烷在O2/CO2氛围下的燃烧火焰长度,在50%O2/50%CO2氛围下的最大误差和平均误差分别为9.60%、2.42%;反应位点分析发现,CO2氧原子的反应活性大于碳原子,氧端的平均局部离子化能和分子表面静电势分别为297.72 kcal/mol、-13.08 kcal/mol;H·与CO2的碳原子和氧原子均可发生结合,反应能垒分别为26.71、11.07 kcal/mol。