燃烧反应动力学研究进展
稠油氧化燃烧动力学研究
分含量 和地 质年 龄 的原 油 ， 发 现其 升 温温 度 过程
可 以分为六 段 ， 其 中第 一段 为 样 品油 中 液相 连续
叭
透 率等 一系 列复杂 的驱油作 用［ ２ ］ 。由于火 烧 油层 技 术 注入剂 以空 气 替代 水 节约 水 资 源 ， 适 用 范 围 广泛 ， 自问世 以来 因采 收率 高而备 受关 注 。
地 下燃 烧过 程 中反应 速 率受 加 热 速率 、 原 油 类 型
列 化学反 应及热 分解 动力学 。余 斌 等［ ７ 对 灰煤 混 合燃 料进 行 了 ＴＧ实验 ， 获得热 失重特性 曲线 ， 并 采用 Ｃ ｏ ａ ｔ — Ｒ ｅ ｄ ｆ ｅ ｒ ｎ等 方法 求取 了动力 学 参数 ， 研
质） 和 沥 青 质 。Ｇｏ ｎ ｃ ａ ｌ ｖ ｅ ｓ等［ ６ 报 道 了 巴西 原 油
及 其沥青 质 ， 在 有 氧存 在 时燃 烧 过程 发 生 的一 系
石燃 料特 征分 析和动力 学研究 的方法 之一 。 国内 外 学者利 用该 技 术对 原 油 、 煤 等 化石 燃 料 的 燃烧 区间 、 动 力 学 参 数 进行 了大 量 研 究 。Ｋ６ ｋ ［ ３ 探 讨
产 物作 为燃料 ， 利 用 外加 的氧 气 源 和人 为 的 加 热 点 火手 段把 油层点燃 ， 并维持 不断 的燃烧 ， 燃 烧 生
究
和燃烧 特点 ， 确 定 了热 解 燃 烧各 个 反应 区间 以及
峰点和燃 尽温度 。通 过动力 学分析 得出两种原 油
姗
经蒸馏 处理得 到 的石 油 焦燃 烧 活化 能 值相 近 ， 分 别为 １ ２ ９ ． ５和 １ ２ ７ ｋ Ｊ ／ ｏｏ ｔ ｌ ， 而 由其 沥青 质 经蒸 馏
航空发动机燃烧研究现状与发展趋势
航空发动机燃烧研究现状与发展趋势近年来，随着工业化和全球化进程的加速，航空工业成为全球经济发展的重要支柱，而航空发动机是航空工业的核心部件。
航空发动机的性能和效率对航班安全性、燃油消耗和碳排放等方面产生重要影响。
燃烧作为航空发动机的核心环节，对航空发动机的性能和效率影响巨大。
本文将就航空发动机燃烧研究的现状与发展趋势做出阐述。
一、航空发动机燃烧研究的现状1. 燃烧室类型目前，航空发动机燃烧室主要分为顺序式燃烧室和环形燃烧室两种类型。
顺序式燃烧室是将燃油和空气依次引入，依靠火焰蔓延实现燃烧。
环形燃烧室是将燃油和空气同时引入，利用旋流和涡流等物理效应实现燃烧。
环形燃烧室比顺序式燃烧室效率更高，性能更好，但也更加复杂和昂贵。
2. 燃烧技术航空发动机燃烧技术分为传统燃烧和低排放燃烧两类。
传统燃烧技术是指将燃料和空气混合后点火燃烧，产生高温高压的气体驱动涡轮，进而驱动飞机飞行。
低排放燃烧技术是指在传统燃烧的基础上，采用智能化调节控制、预混合、燃烧室内增加回流和内部气体重力等技术手段，减少氮氧化物和颗粒物的排放。
3. 燃烧特性航空发动机燃烧特性是指在不同工况条件下燃烧室内的温度、压力、速度、氧化与还原程度、火焰形态等参数的变化规律。
燃烧特性的掌握对于航空发动机的设计和维修至关重要。
二、航空发动机燃烧研究的发展趋势1. 非平衡态等离子体燃烧技术非平衡态等离子体燃烧技术是指利用非平衡态等离子体的电化学反应实现燃烧的技术，在燃烧过程中可以产生很高的电子密度和物质活性。
该技术的优点在于可以实现高效、低排放的燃烧，适用于航空发动机的高温高压环境。
2. 低温燃烧技术低温燃烧技术是指在传统燃烧技术的基础上，通过改变燃烧室内的混合气体参数，降低燃油的燃烧温度和压力，实现低温燃烧，减少氮氧化物和颗粒物的排放。
这样的技术在环保和制造成本方面都有很大的优势。
3. 燃烧控制模型的开发燃烧控制模型是指通过建立数学模型，把燃烧室内的物理现象和化学反应进行仿真模拟，为燃烧设计和控制提供依据。
化学链燃烧技术的研究进展综述
化学链燃烧技术的研究进展综述王金星; 孙宇航【期刊名称】《《华北电力大学学报(自然科学版)》》【年(卷),期】2019(046)005【总页数】11页(P100-110)【关键词】化学链燃烧; 反应器; 氧载体; 污染物; 研究进展【作者】王金星; 孙宇航【作者单位】清华大学能源与动力工程系北京 100084; 清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室北京 100084【正文语种】中文【中图分类】TK160 引言随着人们对能源的依赖性逐渐增强，化石能源的大量消耗导致了很多环境问题，尤其是CO2气体的排放引起了更为广泛的关注[1]。
对于燃烧后捕集CO2，从烟气中分离CO2将大大增加电厂的发电成本。
富氧燃烧技术是一种燃烧中捕集CO2的方式，通过烟气中水蒸汽的冷凝即可获得较高浓度的CO2。
因此，与传统的燃烧方式相比，富氧燃烧技术使分离CO2得到了简化，但是就现有的技术来看，从空气中分离氧气也需要消耗大量的能量[2]。
在1994年，化学链燃烧技术用于捕集CO2作为一种新的燃烧方式被提出了，其原理如图1所示[3]。
从图中可以发现，利用化学链燃烧技术不需要用气体间的分离便可实现燃料的燃烧和CO2的分离，可视为在燃烧中分离CO2的改进技术。
因此，从节能的角度来讲，化学链燃烧技术是一种非常有前景的燃烧方式。
具体的技术原理如图1所示。
图1 化学链燃烧技术原理示意图Fig.1 Schematic diagram of chemical looping combustion technology燃料反应器中氧载体处于氧化态的活性组分MeyOx与燃料进行以下反应[4, 5]:(1)空气反应器中氧载体处于还原态的活性组分MeyOx-1与O2进行以下反应:(2)化学链燃烧技术的优势主要包括以下几点：(1)具有内分离CO2的特点，进而不需要外加分离装置进行CO2捕集[6]；(2)分步燃烧过程实现了能量梯级利用；(3)避免了燃料型NOx的产生，由于燃烧温度较低减少了热力型NOx的产生[7]。
燃烧动力学PPT课件
一般地说，反应物的物理性质(k0)对反应速度的影 响非常有限,不是主要影响因素,它涉及到分子碰撞 理论, 我在这里不多讲了。
而活化能E对反应速度的影响十分显著，活化能 愈小，活化分子数越多，k值越大，则反应速度就 越大。 ➢什么是活化分子？能发生反应的高能量分子。 ➢什么是活化能？活化分子的平均能量比普通分子
3
一般地说，表示化学反应速度的大小，主要是用浓 度的变化（反应物浓度减少或生成物浓度增加）来 表示。 根据不同的浓度单位，有不同的表达形式：
用摩尔浓度单位：kmol/m3 .s
Vm=±dCi／dt 用分子浓度单位: 1/m3 .s
Vm=±dNi／dt Ni──单位容积中某物质的分子数 用质量浓度单位: kg/m3 .s
负荷qv可以表示燃烧速度的大小,qv(KJ/m3.s)是在单
位时间单位体积内烧掉些燃料所释放出来的热量。 这是燃烧化学反应速度的表示方法，下面简单介绍 一下影响化学反应速度的因素：
5
二 影响反应速度的因素 (1)浓度影响: 浓度增大，分子碰撞次数增加，反应速率增大。 质量作用定律: Vm=k·Cin n──反应级数,根据实验测定,它能直接反映出Vm与C 的具体关系,而且对进一步研究反应机理也有用处。 具体测定方法属于《物理化学》的内容。 k──反应常数 , 由实验测出：它反映了燃料燃烧能力 的大小，如k(炔) > k(烯) > k(烷) 炔烃燃烧能力最大,烯烃次之,烷烃最弱。
化学动力学在燃烧理论中占有重要的地位，尤 其是燃烧反应速度已成为衡量燃烧过程特性的一个 主要参数，由于物理化学是一门复杂的学科，我仅 在这里粗略地介绍一个与燃烧现象有关的一些概念 和知识。其它内容主要靠自学。
2
第一节 化学反应速度
生物质醇解重质油燃烧动力学研究
２１ ０２年 ２月
林 产 化 学 与 工 业
Ｃｈ ｍｉｔｙ ａ ｄ Ｉ ｄ ｓｒ ｆ Ｆ ｒ ｓ ｒ ｄ ｃ ｓ ｅ ｓｒ ｎ ｎ ｕ ｔ ｏ ｏ ｅ ｔＰ ｏ ｕ ｔ ｙ
Ｖｏ ． ２ Ｎｏ １ ３ ．１ Ｆ ｂ． ０１ ｅ ２ ２
Ｗ ＡＮＧ Ｙｏｎ ｇ
果表 明， ３个阶段都 符合 一级反应过程 。同时 ， 这 麦秸秆醇 解重质 油快速燃烧 阶段 （０ － ８ ３０ ４０℃ ） 活
化能最低 ， 对应的 失重速 率最大 ， ０ １８ ｍｉ， 着火温度最低 ， ４ ５ｏ 因而其 最易于燃烧。 为 ．８ ％／ ｎ 且 为 ０ Ｃ，
ｐｏ ｅ ｓ ｆ ｌ ｔａ ｔｅｔｒｅｈ ａ ｙｏ ｓ ａ ｅｄ ｉｅ ｔ ｔｒ ｔ ｅ ： ）ｒｏ ｍ ｅ ｔｒ ０ ｒ ｓ ｌ ｈ ｔ ｈ ｅ ｅ ｖ ｉ ｎｂ ｉ ｄ ｄ ｉ ｏ ｈ ｅ ｓ ｇ ｓ １ ｏ ｍ ｔ ｐ ｒ ｕｅｔ ３ ０ ｏ ｍ ｉ ｙｔｅ ｖ ｐ ｒｔ ｎｏ ｃ ｏ ａ ｈ ｌｃ ｖ ｎ ｅ ａ ｅ ａ ｏ Ｃ， ａ ｌ ｈ ａ ｏａｉ ｆ ｎ ｅ ｏ
ＷＡ Ｇ Ｙ ｎ ， Ｏ ｉｎＷ ， Ｉ ｅｆ Ｎ ｏｇ Ｚ ＵＸａ－Ｕ Ｑ ＮＴ － ｕ
（ｎｔｕｅｏ ｏ ｎ ｕｔ ，Ｃ ｉ ｓ ｃｄ ｍ ｆ ｏｅｔ ， ｅ ｉｇ１０ ９ ， ｈｎ ） Ｉｓ ｔｔ ｆ ｉ ＷｏｄＩｄ ｓ ｙ ｈｎ ｅＡ ａｅ ｙｏ ｒｓ ｒ ｅ Ｆ ｙ ｒ Ｂ ｉｎ ００ １ Ｃ ｉａ ｊ Ａ ｓｒｃ ：ｈ ｒ ｅｔｎｅｔ ａ ｄｔ ｏ ｂ ｓ ｏ ｒｃｓ ｏ ｉｅ ｎ ｅｖ ｉ ｅ ｖｄｆ ｍ Ｐｎｓ ａｓｎａａｗ ｏ ， ｕ ａ ｐｕ ｂ ｔａｔＴ ｅｐｏ ｃ ｉｖｓｇｔ ｅｃｍ ｕｔ ｎｐｏｅｓ ｆ ｆｒ ｔ ａｙｏ ｓ ｒ ｅ ｏ ｉ ｓ ｉｎ ｏｄ ｅｃｌ ｔｓ ｊ ｉ ｅ ｈ ｉ ｄｆｅ ｈ ｌ ｄｉ ｒ ｕｍ ｏ ｙ
第四章甲烷着火与燃烧特性的反应动力学分析
第四章甲烷着火与燃烧特性的反应动力学分析4.1化学反应动力学模型选择4.2着火特性的反应动力学分析4.3燃烧特性的反应动力学分析本节将采用不同的甲烷燃料燃烧化学反应详细机理( Gri_mech 3.0、NUI Galway_Mech、USC_Mech 2.0)对第三章中相同的实验工况下甲烷/空气混合气的层流燃烧速率进行数值计算，并将计算结果与实验数据进行对比分析。
4.3.1初始压力对U i的影响在初始温度T u为290K，初始压力P u分别为O.IMpa、0.2Mpa和0.3Mpa时,采用不同的甲烷燃料燃烧化学反应机理对其层流燃烧速率进行数值计算，将得到的计算结果与实验数据进行对比分析，如图 3.24所示。
0.40.30.31-s0.2P u = 0.1MPa -smlU0.2 -■J Experimental data b Gri_2.1 mech0.10.6 0.8 Q NUI_Galway MechUSC_Mech 2.01.2 1.4□0.6i i Experimental datab Gri_2.1 mech0 NUI_Galway MechUSC_Mech 2.00.8 1 1.2 1.40.30.2 -丹口打A1■Qus m ・ o口U・Pu=0.3MPa ・ 2.口_ Experimental data 0.1 -H口 * Gri 2.1 mech.八 总 口0 NUI_Galway Mech gC USC_Mech 2.0i0 □ ・ i i ・ i ・ i 0.60.81 1.21.4*图3.24 T u =290K 时不同初始压力下层流燃烧速率随当量比变化趋势的计算结果与实验数据对比图当R =0.1Mpa 时，采用Gri_2.1动力学模型计算得到的甲烷/空气混合气的层 流燃烧速率与实验数据吻合良好，另外两种动力学模型计算得到的结果则与实验 数据存在一定偏差；当FU=0.2Mpa 时，在①值小于1的一侧，采用Gri_2.1动力学 模型计算得到的甲烷/空气混合气的层流燃烧速率与实验数据较为接近，另外两 种动力学模型计算得到的结果则与实验数据有偏差，但在 门值大于1的一侧，采 用Gri_2.1动力学模型和USC_Mech 2.0动力学模型计算得到的甲烷/空气混合气 的层流燃烧速率最接近实验值；当 P u =0.3Mpa 时，三种动力学模型的计算结果 均与实验数据有偏离。
ADN及其固体推进剂燃烧特性的研究进展
130火炸药学报Chinese Journal of Explosives&Propellants第卷第2期2 0 2 1年！月D O I：10. 14077/j. issn. 1007-7812.201906018ADN及其固体推进剂燃烧特性的研究进展李雅津，谢五喜，刘运飞，杨洪涛，黄海涛，张伟，李军强，樊学忠(西安近代化学研究所，陕西西安710065)摘要：系统介绍了二硝酰胺铵（ADN)燃烧的最新研究动态，综述了国内外近年来报道的A D N燃烧时发生的物理化学变化、A D5燃烧机理、催化剂/A D N混合物燃烧性能以及A D5基固体推进剂燃烧特性的最新研究进展。
首先指出了A D N的燃烧主要受凝聚相反应控制，AD N燃烧波结构包括固相层、泡沫层（包括固-气和液-气）和气相层；其次，总结了A D N基固体推进剂燃烧特性的研究现状，对现有研究中存在的局限性进行了分析；最后，指出继续开发适用于A D N基固体推进剂的新型燃烧催化剂是今后研究的重点方向之一。
另外，随着非异氰酸酯固化体系在ADN基固体推进剂中的应用，需进一步加深A DN基固体推进剂燃烧性能的研究，尤其是三唑环的引入对A D N热分解及推进剂中其他组分热分解的影响。
关键词：物理化学％二硝酰胺铵；A D N;燃烧特性；燃烧催化剂；固体推进剂中图分类号：T)55;V512 文献标志码：A 文章编号！007-7812(2021)02-0130-09Research Progress on Combustion Characteristics of ADN and ADN-Based Propellants LIY a-jin，XIEW u-xi, LlUYun-fei，YANGHong-tao，HUANGHai-tao，ZHANG W ei, LI Jun-qiang，FANXue-zhong(X i’anModern Chemistry Research Institute，Xi’an 710065，China )A b s tra c t：The latest development trends in combustion of ammonium dinitramide(ADN) were introduced systematically，andthe physicochemical process of ADN combustion，the combustion mechanism，combustion performance of catalyst/ADN mixtures ，and combustion characteristics of ADN-based propellants were summarized. The combustion of ADN is mainly controlledby the condensed phase reaction , and the combustion wave structure includes a solid phase layer , a gas and liquid-gas) and a gas phase layer. At the same time , the research of ADN-based solid propellant combustion ch istics was summarized，and the limitations of current research were analyzed. tt indicates that developing novel combustioncatalysts for ADN-based propellants is one of the future directions. With the application of non-isocyanate curin propellant，it is necessary to further deepen the study of its combustion properties , especially the effects of triazole ring on thethermal decomposition of other components in the propellant.K eyw ords：physical chemistry；ammonium dinitramide；ADN；combustion characteristics；combustion catalyst；solid propellant引言二硝酰胺铵(ADN)是近几年来研究较为广泛的 新 氧化剂之一[13]，其 种 含能化合物（NH4+N(NO2)Z)。
《工程燃烧学》课件
生物质燃烧技术
生物质成型燃料、生物质气化 等技术。
趋势展望
未来燃烧技术的发展将更加注 重环保、能效和智能化。
燃烧设备的能效与环保性能
能效评价
燃烧设备的能效主要通过热效率、燃烧效率 等指标进行评价。
能效改进措施
采用高效燃烧器、优化燃烧工况等措施提高 能效。
环保性能评价
主要通过污染物排放水平进行评价，如烟尘 、二氧化硫、氮氧化物等。
燃烧污染控制政策与标准
政策制定
政府制定相关政策，限制 燃烧污染物的排放，推动 清洁能源的发展。
标准制定
制定严格的燃烧污染物排 放标准，要求企业达标排 放，对不达标的企业进行 处罚。
监督与执行
政府相关部门对燃烧污染 控制进行监督和执法，确 保相关政策和标准得到有 效执行。
06
工程燃烧学的应用与发展
工程燃烧学在其他领域的应用
工业生产过程
在工业生产过程中，许多工艺流程涉及到燃 烧过程，如冶金、陶瓷、玻璃等行业的熔炼 、烧成过程。通过应用工程燃烧学原理，可 以提高产品质量和降低能耗。
航空航天领域
在航空航天领域，燃烧学原理的应用对于推 进系统的性能至关重要。火箭发动机、航空 燃气涡轮发动机等设备的优化设计都需要借
区域传播的速度。
火焰稳定性
03
火焰稳定性是指火焰在各种条件下都能保持稳定燃烧的能力，
包括燃料供应、气流速度、温度和压力等因素的影响。
03
燃料及其燃烧特性
燃料的种类与特性
燃料分类
根据来源和化学组成，燃料可分 为化石燃料、生物质燃料和核燃 料等。
特性描述
每种燃料有其独特的物理和化学 性质，如密度、热值、含硫量等 ，这些性质影响其燃烧特性和环 境影响。