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低温状态下甲烷燃烧化学动力学特性研究

摘要第4-6页
abstract第6-8页
论文创新点摘要第9-14页
第一章 绪论第14-24页
    1.1 研究背景及意义第14-16页
    1.2 低温工况下气体爆炸动力学参数实验研究现状第16-18页
        1.2.1 低温工况下气体爆炸实验研究综述第16-17页
        1.2.2 实验研究的不足第17-18页
    1.3 甲烷燃烧机理研究现状第18-20页
        1.3.1 甲烷燃烧机理研究方法综述第19页
        1.3.2 甲烷燃烧机理研究的不足第19-20页
    1.4 可燃气体点火引发特征和火焰传播特性研究现状第20-22页
        1.4.1 可燃气体火花点火引发特征研究综述第20页
        1.4.2 可燃气体火焰传播特性研究综述第20-21页
        1.4.3 研究的不足第21-22页
    1.5 研究内容第22-24页
        1.5.1 低温条件下甲烷爆炸动力学参数实验研究第22页
        1.5.2 低温条件下甲烷燃烧化学反应机理研究第22页
        1.5.3 低温条件下甲烷点火引发特征研究第22-23页
        1.5.4 低温条件下甲烷燃烧火焰传播特性研究第23-24页
第二章 低温条件下甲烷爆炸动力学参数实验研究第24-47页
    2.1 引言第24-25页
    2.2 实验装置第25-28页
    2.3 实验方法第28-29页
        2.3.1 爆炸压力和温度的测试步骤第28-29页
        2.3.2 最小点火能测试步骤第29页
    2.4 不确定度分析第29-30页
    2.5 实验结果与讨论第30-46页
        2.5.1 爆炸容器的验证第30-32页
        2.5.2 爆炸压力的演化第32-37页
            2.5.2.1 当量比对爆炸压力的影响第32-34页
            2.5.2.2 初始压力对爆炸压力的影响第34-35页
            2.5.2.3 初始温度对爆炸压力的影响第35-37页
        2.5.3 爆炸温度的演化第37-39页
        2.5.4 最小点火能测试结果第39-46页
            2.5.4.1 当量比对最小点火能的影响第39-40页
            2.5.4.2 电极间隙对最小点火能的影响第40页
            2.5.4.3 初始压力对最小点火能的影响第40-42页
            2.5.4.4 初始温度对最小点火能的影响第42-43页
            2.5.4.5 与现有结果的对比第43-44页
            2.5.4.6 初始温度和压力对最小点火能的影响分析第44-46页
    2.6 本章结论第46-47页
第三章 低温条件下甲烷燃烧化学反应机理研究第47-69页
    3.1 引言第47-49页
    3.2 低温下甲烷燃烧化学反应机理的创立第49-54页
        3.2.1 主成分分析法第49-50页
        3.2.2 低温下甲烷燃烧化学反应机理创立步骤第50页
        3.2.3 低温化学反应机理结果第50-52页
        3.2.4 低温下甲烷燃烧化学反应机理的验证第52-54页
    3.3 低温下甲烷燃烧化学反应机理的敏感性分析第54-61页
        3.3.1 敏感性分析方法第54-56页
        3.3.2 敏感性分析结果第56-61页
            3.3.2.1 甲烷燃烧温度的敏感性分析结果第56-57页
            3.3.2.2 反应物及产物的敏感性分析结果第57-59页
            3.3.2.3 中间自由基的敏感性分析结果第59-61页
    3.4 低温下甲烷燃烧的反应路径分析第61-67页
        3.4.1 CH_4的脱氢氧化路径第61-62页
        3.4.2 CH_3的脱氢氧化路径第62-64页
        3.4.3 CH_2O的脱氢氧化路径第64-65页
        3.4.4 CO的氧化路径第65-66页
        3.4.5 CH的氧化路径第66页
        3.4.6 CH_4的整个燃烧氧化路径第66-67页
    3.5 本章结论第67-69页
第四章 低温条件下甲烷点火引发特征研究第69-98页
    4.1 引言第69-70页
    4.2 低温下甲烷燃烧数值求解过程第70-76页
        4.2.1 基本假设第70页
        4.2.2 基本方程组第70-72页
        4.2.3 模型建立第72-73页
        4.2.4 网格处理第73页
        4.2.5 FLUENT与低温燃烧机理的耦合第73-75页
        4.2.6 初始及边界条件第75页
        4.2.7 点火处理第75-76页
        4.2.8 数值方法第76页
    4.3 结果与讨论第76-96页
        4.3.1 点火行为第76-78页
        4.3.2 网格敏感性研究第78-79页
        4.3.3 甲烷燃烧引发阶段自由基浓度变化第79-86页
            4.3.3.1 甲烷燃烧引发阶段定义第79-80页
            4.3.3.2 反应物及产物的浓度变化第80-82页
            4.3.3.3 重要中间产物的浓度变化第82-84页
            4.3.3.4 重要中间自由基的浓度变化第84-86页
        4.3.4 低温下甲烷点火引发临界条件第86-94页
            4.3.4.1 低温下甲烷点火引发临界值第86-88页
            4.3.4.2 点火半径小于临界值时终止的基元反应第88-93页
            4.3.4.3 点火温度小于临界值时终止的基元反应第93-94页
        4.3.5 基于低温实验的数值模型验证第94-96页
    4.4 本章结论第96-98页
第五章 低温条件下甲烷燃烧火焰传播特性研究第98-120页
    5.1 引言第98-99页
    5.2 数值模型第99-100页
    5.3 火焰传播过程中形状的变化第100-102页
    5.4 火焰面与流场相互作用下诱导“郁金香”火焰形成机制分析第102-105页
    5.5 火焰传播过程动力学特性研究第105-113页
        5.5.1 燃烧压力的变化第105-107页
        5.5.2 “郁金香”火焰锋面传播距离第107-108页
        5.5.3 火焰传播速度与火焰锋面位置的关系第108-112页
        5.5.4 火焰传播速度与压力相互作用分析第112-113页
    5.6 扭曲“郁金香”火焰形成机制分析第113-116页
    5.7 压力波的作用机制分析第116-118页
    5.8 本章结论第118-120页
结论第120-123页
    结论第120-122页
    展望第122-123页
参考文献第123-134页
攻读博士学位期间取得的研究成果第134-136页
致谢第136-138页
作者简介第138页

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