C2H2/CH4燃烧特性实验及反应动力学研究

刘宇, 罗蒙蒙, 田富超, 谷午, 王凯, 梁运涛

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燃烧科学与技术 ›› 2024, Vol. 30 ›› Issue (05) : 473-480.

C2H2/CH4燃烧特性实验及反应动力学研究

  • 刘宇, 罗蒙蒙, 田富超, 谷午, 王凯, 梁运涛
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摘要

随着煤矿开采深度的增加,极易出现瓦斯与煤自燃灾害交织共生现象,增大灾害风险.为阐明煤与瓦斯共生灾害发生时的火焰传播特性,有必要开展煤自燃气体掺混对瓦斯燃烧特性的影响研究.乙炔气体(C2H2)是煤高温氧化时产生的主要气体之一,甲烷(CH4)是瓦斯的主要成分,本文研究了0~2%体积分数C2H2掺混对CH4层流燃烧速度的影响规律.结果表明,随着C2H2体积分数的增加,C2H2/CH4混合燃料层流燃烧速度增大.层流燃烧速度受质热扩散作用、动力学和热力学效应的综合影响,当C2H2体积分数增加至2%时,混合燃料的(αLe)1/2、Tad分别增加了1.54%、2.98%,aT减少了26.93%,说明动力学效应是C2H2促进CH4层流燃烧速度增加的主导因素.由活性自由基体积分数分析可知,随着C2H2体积分数的增加,H、O、OH和CH3等活性自由基体积分数均出现增加趋势,从而促进了CH4的燃烧.

关键词

C2H2/CH4混合燃料 / 层流燃烧速度 / 动力学效应 / 敏感性分析 / 活性自由基

中图分类号

TD712.7

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刘宇, 罗蒙蒙, 田富超, 谷午, 王凯, 梁运涛. C2H2/CH4燃烧特性实验及反应动力学研究. 燃烧科学与技术. 2024, 30(05): 473-480

基金

国家自然科学基金资助项目(52174229,52174230); 辽宁省自然科学基金资助项目(2022-KF-13-01,2023-MS-355)

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