介质阻挡放电等离子体辅助氨制氢研究

在介质阻挡非平衡等离子体放电过程中,通过在电极两端施加电压,流经放电区域的气体被击穿,产生高能电子和激发态组分。这些活性粒子与气体分子发生非弹性碰撞引起分子的电离或离解,促进燃料的转化。本文主要从稀释气体、脉冲电压和燃料浓度三个方面进行研究,探讨不同稀释气体对放电过程中电流和反应区温度的影响、脉冲电压和燃料浓度变化时氨气的转化率及氢气生成的变化规律。     

二甲醚低温低压自点火行为的实验和理论研究

针对二甲醚(DME)低温低压数据缺乏和反应机理认识不统一问题,利用高压激波管进行点火延迟期测量实验,实验工况完整覆盖负温度系数(NTC:Negative Temperature Coefficient)区域。使用Aramco Mech 3.0机理对实验结果进行了数值仿真,发现与实验数据相比存在两个差异较大的典型区域:NTC高温拐点前温度区和NTC低温拐点后温度区。本文通过计算流体力学(CFD:Computational Fluid Dynamics)仿真分析,说明了热点的出现可以引起第一个区域内的差异。并且本文对DME低温反应进行动力学分析,认为第二个区域内的差异源自于机理本身。考虑用三次加氧反应优化DME机理,发现该路径对DME低温化学机理的改善贡献不大。但本文中的实验数据和DME的动力学分析为进一步优化DME低温燃烧反应动力学机理提供了思路和方向。     

汽油低温氧化特性及替代物模型研究

本文利用射流搅拌反应器对国产汽油以及汽油替代物模型中的重要组分异辛烷开展了低温氧化特性实验研究,并通过对国产实际汽油进行组分测量,获得了不同组分类型的摩尔分数。结合实际汽油的组分结构和物化特性,选取了五种代表性组分来构建合适的汽油替代物模型并发展了动力学机理,利用该机理分别对单组分燃料和实际汽油的低温氧化特性进行了模拟验证,结果吻合良好。     

椭偏测厚实验的CAI软件设计

分析了椭偏测厚实验存在的困难,采用Authorware等工具软件,成功地设计和编制一套椭偏测厚实验的CAI仿真程序,使用表明,软件界面友好,仿真度高,互动功能强,实验内容丰富,可用于辅助教学。     

高校椭偏测厚实验的计算机辅助教学

分析了高校椭偏测厚实验中存在的问题，成功研制出具有教学特点的多功能智能椭偏测厚仪和编制了一套该实验的CAI课，实验表明：椭偏测厚实验的计算机辅助教学效果良好。     

椭偏测厚仪确定薄膜真实厚度的分析

用椭偏测厚仪可以测量薄膜一个周期内的厚度和折射率.本文从理论上分析了采用变入射角确定薄膜的真实厚度时,存在最大可测厚度周期数和最大可测薄膜真实厚度,同时用图形形象描述了周期数、厚度周期、一个周期内的厚度、真实厚度之间的关系及它们与入射角的关系.     

1-戊烯和2-甲基-2-丁烯的层流燃烧速率的测量

本文利用定容燃烧弹平台测量了不同初始温度(353,393和433 K)和初始压力(0.1,0.2和0.4 MPa)条件下的戊烯同分异构体(1-戊烯和2-甲基-2丁烯)的层流燃烧速率.实验结果表明1-戊烯的层流燃烧速率高于2-甲基-2-丁烯。本文对爱尔兰高威大学最新发表的戊烷同分异构体机理的1-戊烯和2-甲基-2-丁烯子机理进行了优化,利用优化后的机理进行了进一步的模拟工作。进一步的路径分析表明,1-戊烯的层流燃烧速率较2-甲基-2-丁烯快的原因主要是前者生成了较多的活性H自由基而后者生成了较多的H消耗中间产物和甲基.     

丙烷-氢气-空气预混层流燃烧特性研究

利用高速纹影摄像法和球型发展火焰研究了常温常压下丙烷-氢气-空气预混层流燃烧特性,获得了不同氢气体积分数和当量比下混合气的层流燃烧速率、Markstein数、Zeldovich数和Lewis数.结果表明:随着氢气比例的提高,层流燃烧速率增加,火焰厚度降低;当氢气体积分数小于60%时,随着当量比的增加,Markstein数降低,当氢气体积分数大于60%时,随着当量比的增加,Markstein数增加.当量比小于1.2时,随着氢气比例增加,Markstein数降低.当量比大于1.2时,随着氢气比例增加,Markstein数增加.随着氢气比例的增加,Zeldovich数降低,全局Lewis数降低.     

天然气在不同初始温度和压力下的燃烧特性研究

利用定容燃烧弹研究了不同初始温度和初始压力下的天然气燃烧特性,分析了初始温度、初始压力和当量比对其燃烧过程的影响.研究结果表明:随着初始温度的升高(300～450 K),天然气质量燃烧速率明显增加,燃烧持续期和火焰发展期显著缩短.随着初始压力的升高(0.1～0.75 MPa),天然气质量燃烧速率明显减慢,燃烧持续期和火焰发展期显著增长.且稀混合气和浓混合气条件下初始温度和初始压力的变化对燃烧持续期和火焰发展期的影响更明显.