| 摘要 | 第5-7页 |
| abstract | 第7-9页 |
| 1 引言 | 第14-32页 |
| 1.1 生物油燃烧的研究和应用现状 | 第14-15页 |
| 1.2 液态燃料燃烧微观机制的研究方法 | 第15-18页 |
| 1.3 ReaxFF力场表达式 | 第18-25页 |
| 1.3.1 键级(Bond Order, BO)和键能项(Bond Energy, E_(bond)) | 第18-20页 |
| 1.3.2 孤对电子项(Lone Pair Energy, E_(lp)) | 第20页 |
| 1.3.3 原子总价键过量/不足理论值修正项(Atom Over-/Under-coordination,E_(over)/E_(under)) | 第20-21页 |
| 1.3.4 键角项(Valence Angle, E_(val)) | 第21-22页 |
| 1.3.5 价键修正项(Penalty,E_(pen)) | 第22页 |
| 1.3.6 三体共轭项(Three-body Conjugation Term, E_(coa)) | 第22页 |
| 1.3.7 C2修正项(Correction for C2, E_(C2)) | 第22-23页 |
| 1.3.8 三键能量修正项(Triple bond ebergy correction, E_(triple)) | 第23页 |
| 1.3.9 二面角扭转项(Torsion Angle Terms) | 第23-24页 |
| 1.3.9.1 扭转能(Torsion Rotation Barriers,E_(tors)) | 第23页 |
| 1.3.9.2 四体共轭项(Four Body Conjugation Term, E_(conj)) | 第23-24页 |
| 1.3.10 氢键作用项(H-bond interaction, E_(Hbod)) | 第24页 |
| 1.3.11 非键作用(Non-bonded interactions) | 第24-25页 |
| 1.3.11.1 Taper校正 | 第24-25页 |
| 1.3.11.2 范德华作用项(Nonbonded Van-der-waals Interactions, E_(vdWaals)) | 第25页 |
| 1.3.11.3 库伦相互作用项(Coulomb Interactions, E_(Coulomb)) | 第25页 |
| 1.4 ReaxFF MD在燃烧领域的应用 | 第25-29页 |
| 1.4.1 碳氢氧力场的开发以及验证 | 第26页 |
| 1.4.2 碳氢氧力场的应用 | 第26-29页 |
| 1.4.2.1 单一物种氧化过程的研究 | 第26-28页 |
| 1.4.2.2 复杂体系氧化过程的研究 | 第28-29页 |
| 1.5 研究目标、方法和主要工作 | 第29-32页 |
| 2 液态燃料燃烧过程中的常见反应机理 | 第32-52页 |
| 2.1 起始反应 | 第32-36页 |
| 2.1.1 攫氢反应 | 第32-34页 |
| 2.1.2 均裂反应 | 第34-36页 |
| 2.2 链传播反应 | 第36-43页 |
| 2.2.1 攫氢反应 | 第36-38页 |
| 2.2.2 自由基加成反应 | 第38-40页 |
| 2.2.3 β断裂反应 | 第40-41页 |
| 2.2.4 取代和置换反应 | 第41-42页 |
| 2.2.5 分子内氢转移反应 | 第42-43页 |
| 2.3 碳自由基与氧分子的反应 | 第43-47页 |
| 2.3.1 饱和碳氢自由基与氧分子的反应 | 第43-44页 |
| 2.3.2 不饱和碳氢自由基与氧分子的反应 | 第44-45页 |
| 2.3.3 含氧碳氢自由基与氧分子的反应 | 第45-47页 |
| 2.3.3.1 醇类化合物自由基与氧分子的反应 | 第45-47页 |
| 2.3.3.2 醚类化合物自由基与氧分子的反应 | 第47页 |
| 2.3.3.3 酯类化合物的反应 | 第47页 |
| 2.3.3.4 RO·型自由基与氧分子的反应 | 第47页 |
| 2.4 氢化过氧自由基的反应 | 第47-49页 |
| 2.5 HO_2·及ROO·的反应 | 第49-51页 |
| 2.6 本章小结 | 第51-52页 |
| 3 RP-3四组分替代燃料模型高温氧化机理的ReaxFF MD模拟研究 | 第52-72页 |
| 3.1 RP-3及其替代燃料模型的化学组成 | 第53-57页 |
| 3.2 RP-3替代燃料模型高温氧化体系模型的构建以及ReaxFF MD模拟 | 第57-58页 |
| 3.3 模拟结果与分析 | 第58-70页 |
| 3.3.1 主要反应物、产物随时间和温度的演化 | 第58-62页 |
| 3.3.2 观察到的反应机理 | 第62-70页 |
| 3.3.2.1 燃料分子发生的反应 | 第65-66页 |
| 3.3.2.2 氧元素相关的反应 | 第66-70页 |
| 3.4 本章小结 | 第70-72页 |
| 4 复杂组分生物油的高温氧化机理和动力学的ReaxFF MD模拟研究 | 第72-102页 |
| 4.1 生物油的组分 | 第72-77页 |
| 4.2 生物油高温氧化模型体系的构建和ReaxFF MD模拟 | 第77-80页 |
| 4.3 模拟结果与分析 | 第80-99页 |
| 4.3.1 主要物种的演变 | 第81-84页 |
| 4.3.2 动力学分析 | 第84-87页 |
| 4.3.3 初始阶段反应机理 | 第87-92页 |
| 4.3.3.1 均裂反应 | 第89-90页 |
| 4.3.3.2 攫氢与氢转移反应 | 第90页 |
| 4.3.3.3 β断裂反应 | 第90页 |
| 4.3.3.4 不饱和C—C键的氧化 | 第90-91页 |
| 4.3.3.5 苯酚自由基的缩环反应 | 第91页 |
| 4.3.3.6 脱羰反应 | 第91-92页 |
| 4.3.4 化学反应网络的构建 | 第92-99页 |
| 4.3.4.1 2,4-二甲基苯酚的反应网络 | 第92-93页 |
| 4.3.4.2 糠醛的反应网络 | 第93页 |
| 4.3.4.3 左旋葡聚糖的反应网络 | 第93-97页 |
| 4.3.4.4 香兰素的反应网络 | 第97-98页 |
| 4.3.4.5 2-呋喃酮的反应网络 | 第98-99页 |
| 4.4 本章小结 | 第99-102页 |
| 5 生物油替代燃料模型的构建及验证的ReaxFF MD模拟研究 | 第102-114页 |
| 5.1 生物油的组分分析以及替代燃料模型的构建 | 第103-106页 |
| 5.2 生物油替代燃料高温氧化分子模型的构建和ReaxFF MD模拟 | 第106-107页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第107-113页 |
| 5.3.1 生物油替代模型的元素组成分析 | 第107-108页 |
| 5.3.2 生物油替代燃料模型高温氧化产物随时间演化 | 第108-113页 |
| 5.3.2.1 燃料分子和氧分子随温度和时间的演化比较 | 第109-110页 |
| 5.3.2.2 主要小分子(C_0-C_2)随温度和时间的演化比较 | 第110-111页 |
| 5.3.2.3 主要小片段自由基(C_0-C_2)随温度和时间的演化比较 | 第111-113页 |
| 5.4 本章小结 | 第113-114页 |
| 6 总结与展望 | 第114-120页 |
| 6.1 主要工作与结论 | 第114-117页 |
| 6.1.1 四组分RP-3替代燃料模型的高温氧化过程 | 第114-115页 |
| 6.1.2 生物油的高温氧化过程 | 第115-116页 |
| 6.1.3 生物油替代燃料模型的构建 | 第116-117页 |
| 6.2 创新点与展望 | 第117-120页 |
| 符号表 | 第120-124页 |
| 术语/缩略语 | 第124-126页 |
| 参考文献 | 第126-132页 |
| 个人简历及发表文章目录 | 第132-134页 |
| 致谢 | 第134页 |
