3.3. Chemical kinetics analysisKine

3.3. Chemical kinetics analysis
Kinetics analysis was made with Li’s mechanism [23] and
PREMIX code of CHEMKIN-II. Because of the importance of
Fig. 8 e Comparison between the CCD and OH-PLIF images at XH2[40%.
Fig. 9 e Measured and calculated laminar flame speed
versus equivalence ratio at different XH2 and temperature
of 25 C.
1640 international journal of hydrogen energy 38 (2013) 1636 e1643
small radicals in the chain propagating combustion chemistry,
the effect of increasing XH2 on the rate of production of
typical small radicals such as H and OH is examined. Fig. 12
gives the comparison of reactions for the highest rate of
production of H radicals and OH radicals at f ¼ 1.2 and
hydrogen fractions of 20% and 80%. As shown in Fig. 12(a), the
main contribution of producing H radical is reaction (R29)
CO þ OH ¼ CO2 þ H in low XH2 mixture combustion. For high
XH2 mixture, reaction (R3) H2 þ OH ¼ H2O þ H is the dominant
reaction and peak production rate increases from 1.322E-
3 mol/(cm3 s) to 8.091E-3 mol/(cm3 s) when hydrogen fraction
increases from 20% to 80%. For the consumption of H radicals,
the dominant reactions for the two XH2 are the same, Reaction
(R1) H þ O2 ¼ O þ OH, but peak consumption rate increases
significantly when hydrogen fraction increases from 20% to
80%. For the two mixtures, the production of OH radical, as
shown in Fig. 12(b), is mainly attributed to reaction R1
(H þ O2 ¼ O þ OH), and peak ROP of R1 significantly increases
when hydrogen fraction increases from 20% to 80%. However,
the reaction with the highest consumption rate of OH radicals
changes from reaction R29 (CO þ OH ¼ CO2 þ H) to reaction R3
(H2 þ OH ¼ H2O þ H). They are the two major reactions that
contribute to the production of H radicals, as shown in
Fig. 12(a). Furthermore, with increase of XH2 , peak ROP of H
slightly shifts to the upstream. The increased production rate
with increasing XH2 facilitates the back-diffusion of H radicals
and shifts reaction zone to the upstream.
Sensitivity analysis is made to find the dominant reactions
on laminar burning speed. Fig. 13 gives the sensitivity of reactions
at different XH2 and two equivalence ratios. As shown in
Fig. 13(a), the most important reactions at XH2 ¼ 20% is reaction
R29. While at XH2 ¼ 80%, reactions R3 and R1 are two equally
important reactions. R3 has positive effect on flame speed at
XH2 ¼ 40% and 80%, while it has negative effect on flame speed
at XH2 ¼ 20%. This is consistent with the observation in Fig. 12.
The dominant reaction for the low XH2 flames is R29, and the
dominant reaction for the high XH2 flames is R3, thus there is
a competition between reaction R29 and R3 in getting the OH
radicals. The negative effect depends strongly on XH2 . Fig. 13(b)
shows flame speed sensitivity at f ¼ 1.2, similar to the case at
f ¼ 0.8, with the increase of XH2 , the dominant enhancing
reactions to flame speed shifts from R29 to R3.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

3.3. จลนพลศาสตร์เคมีวิเคราะห์จลนพลศาสตร์การวิเคราะห์ถูกสร้างขึ้น ด้วยกลไกของ Li [23] และรหัส PREMIX ของ CHEMKIN II เนื่องจากความสำคัญของE fig. 8 เปรียบเทียบระหว่าง CCD และ OH-PLIF ภาพที่ XH2 [40%E fig. 9 Measured และเปลวไฟ laminar คำนวณความเร็วเมื่อเทียบกับอัตราส่วนเทียบเท่า XH2 และอุณหภูมิแตกต่างกันของค. 25สมุดรายวันระหว่างประเทศ 1640 ไฮโดรเจนพลังงาน 38 (2013) 1636 e1643อนุมูลเล็กในสายเคมีการเผาไหม้ การเผยแพร่ผลของการเพิ่มอัตราการผลิตของ XH2อนุมูลเล็กทั่วไปเช่น H และ OH ถูกตรวจสอบ Fig. 12ทำให้การเปรียบเทียบปฏิกิริยาในอัตราสูงสุดผลิตของอนุมูล H และ OH อนุมูลที่ f ¼ 1.2 และส่วนไฮโดรเจน 20% และ 80% ตามที่แสดงใน Fig. 12(a),ส่วนหลักการผลิต H รุนแรงเป็นปฏิกิริยา (R29)Þ CO OH ¼ CO2 þ H ในเผาไหม้ผสม XH2 ต่ำ สำหรับสูงส่วนผสม XH2, OH ปฏิกิริยา H2 (R3) þ¼ H2O þ H เป็นตัวหลักเพิ่มอัตราการผลิตสูงสุดและปฏิกิริยาจาก 1.322E-3 โมล /(cm3 s) กับ 8.091E-3 /(cm3 s) โมลเมื่อเศษส่วนไฮโดรเจนเพิ่มขึ้นจาก 20% ถึง 80% สำหรับปริมาณของอนุมูล Hปฏิกิริยาหลักสำหรับ XH2 สองกัน ปฏิกิริยา(R1) H þ O2 ¼ O þ OH แต่ปริมาณการใช้สูงสุดอัตราเพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเศษส่วนไฮโดรเจนเพิ่มจาก 20%80% สำหรับส่วนผสมสอง รุนแรง เป็น OH การผลิตแสดงใน Fig. 12(b) ส่วนใหญ่บันทึกปฏิกิริยา R1(H þ O2 ¼ O þ OH), และพีครอบ R1 เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญเมื่อเศษส่วนไฮโดรเจนเพิ่มจาก 20% ถึง 80% อย่างไรก็ตามปฏิกิริยากับอัตราการใช้สูงสุดของอนุมูล OHเปลี่ยนแปลงจากปฏิกิริยา R29 (CO þ OH ¼ CO2 þ H) กับปฏิกิริยา R3(Þ H2 OH ¼ H2O þ H) เป็นปฏิกิริยาหลักสองที่มีส่วนร่วมในการผลิตของอนุมูล H ดังที่แสดงในFig. 12(a) นอกจากนี้ กับเพิ่ม XH2, peak รอบ Hเล็กน้อยเลื่อนไปขั้นต้นน้ำ อัตราการผลิตเพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่ม XH2 ช่วยแพร่หลังของอนุมูล Hและโซนปฏิกิริยากะไปขั้นต้นน้ำการวิเคราะห์ความไวจะหาปฏิกิริยาหลักใน laminar เขียนเร็ว Fig. 13 ให้ความไวของปฏิกิริยาXH2 แตกต่างกันและอัตราส่วนเทียบเท่าสอง ดังแสดงในFig. 13(a) ปฏิกิริยาสำคัญที่ XH2 ¼ 20% เป็นปฏิกิริยาR29 ในขณะที่ XH2 ¼ 80% ปฏิกิริยา R1 และ R3 เป็นสองเท่าปฏิกิริยาที่สำคัญ R3 มีผลบวกกับความเร็วเปลวไฟที่XH2 ¼ 40% และ 80% ในขณะที่มีผลกระทบในเปลวไฟความเร็วที่ XH2 ¼ 20% โดยสอดคล้องกับการสังเกตใน Fig. 12ปฏิกิริยาหลักสำหรับเปลวไฟ XH2 ต่ำมี R29 และปฏิกิริยาหลักสำหรับเปลวไฟสูง XH2 R3 จึง มีการแข่งขันระหว่างปฏิกิริยา R29 และ R3 การ OHอนุมูล ผลกระทบขึ้นอย่างยิ่งกับ XH2 Fig. 13(b)เปลวไฟแสดงความเร็วความไวที่ f 1.2 ¼ คล้ายกับกรณีที่f ¼ 0.8 กับการเพิ่มขึ้นของ XH2 เพิ่มหลักปฏิกิริยากับ flame กะความเร็วจาก R29 R3

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

3.3 เคมีวิเคราะห์จลนศาสตร์วิเคราะห์จลนศาสตร์ถูกสร้างขึ้นมาพร้อมกับกลไกของหลี่ [23] และรหัสพรีมิกซ์ของCHEMKIN-II เพราะความสำคัญของรูป 8 จเปรียบเทียบระหว่าง CCD และภาพ OH-PLIF ที่ XH2 [40%. รูป 9 จวัดและคำนวณความเร็วของเปลวไฟชั้นเมื่อเทียบกับอัตราส่วนที่สมดุลXH2 แตกต่างกันและอุณหภูมิ25 องศาเซลเซียส1640 วารสารนานาชาติของพลังงานไฮโดรเจน 38 (2013) 1636 e1643 อนุมูลขนาดเล็กในห่วงโซ่การแพร่กระจายทางเคมีการเผาไหม้, ผลกระทบของการเพิ่มอัตรา XH2 ของการผลิตของอนุมูลขนาดเล็กทั่วไปเช่น H และ OH จะตรวจสอบ รูป 12 ให้เปรียบเทียบปฏิกิริยาสำหรับอัตราสูงสุดของการผลิตของอนุมูล H และอนุมูล OH ที่ f ¼ 1.2 และเศษส่วนไฮโดรเจน20% และ 80% ดังแสดงในรูป 12 (ก) ผู้สนับสนุนหลักในการผลิตH รุนแรงปฏิกิริยา (R29) CO þ OH ¼ CO2 þ H ใน XH2 ต่ำเผาไหม้ส่วนผสม สูงส่วนผสม XH2 ปฏิกิริยา (R3) H2 þ OH ¼ H2O þ H เป็นที่โดดเด่นปฏิกิริยาและการเพิ่มขึ้นของอัตราการผลิตสูงสุดจาก1.322E- 3 mol / (cm3 s) 8.091E-3 mol / (cm3 s) เมื่อส่วนไฮโดรเจนเพิ่มขึ้นจาก 20% เป็น 80% สำหรับการบริโภคของอนุมูล H ที่ปฏิกิริยาที่โดดเด่นสำหรับสองXH2 เหมือนกันปฏิกิริยา(R1) H þ O2 ¼ O OH þ แต่อัตราการเพิ่มขึ้นของปริมาณการใช้สูงสุดอย่างมีนัยสำคัญเมื่อการเพิ่มขึ้นของส่วนไฮโดรเจนจาก20% เป็น80% สำหรับทั้งสองผสมผลิต OH รุนแรงในขณะที่แสดงในรูป 12 (ข) เป็นส่วนใหญ่ประกอบกับปฏิกิริยา R1 (H þ O2 ¼þ O OH) และ ROP จุดสูงสุดของ R1 อย่างมีนัยสำคัญเพิ่มขึ้นเมื่อเพิ่มขึ้นส่วนไฮโดรเจนจาก20% เป็น 80% แต่ปฏิกิริยาที่มีอัตราการบริโภคที่สูงที่สุดของอนุมูล OH เปลี่ยนแปลงจากปฏิกิริยา R29 (CO þ OH ¼ CO2 þ H) ปฏิกิริยา R3 (H2 þ OH ¼ H2O þ H) พวกเขาเป็นสองปฏิกิริยาที่สำคัญที่นำไปสู่การผลิตของอนุมูล H ดังแสดงในรูปที่ 12 (ก) นอกจากนี้ยังมีการเพิ่มขึ้นของ XH2 ยอด ROP ของ H กะเล็กน้อยต้นน้ำ อัตราการผลิตที่เพิ่มขึ้นด้วยการเพิ่มการอำนวยความสะดวกใน XH2 หลังการแพร่กระจายของสารอนุมูล H และกะโซนปฏิกิริยากับต้นน้ำ. การวิเคราะห์ความไวแสงจะทำเพื่อหาปฏิกิริยาที่โดดเด่นกับความเร็วในการเผาไหม้ราบเรียบ รูป 13 ให้ความไวของปฏิกิริยาที่แตกต่างกันและXH2 สองอัตราส่วนสมมูล ดังแสดงในรูปที่ 13 (ก), ปฏิกิริยาที่สำคัญที่สุดที่ XH2 ¼ 20% เป็นปฏิกิริยาR29 ในขณะที่ XH2 ¼ 80% ปฏิกิริยา R3 และ R1 เป็นสองเท่า ๆ กันการเกิดปฏิกิริยาที่สำคัญ R3 มีผลกระทบในเชิงบวกต่อความเร็วเปลวไฟที่XH2 ¼ 40% และ 80% ในขณะที่มันมีผลกระทบต่อความเร็วของเปลวไฟที่XH2 ¼ 20% ซึ่งสอดคล้องกับการสังเกตในรูป 12. ปฏิกิริยาที่โดดเด่นสำหรับเปลวไฟต่ำ XH2 เป็น R29 และปฏิกิริยาที่โดดเด่นสำหรับเปลวไฟสูงXH2 เป็น R3 จึงมีการแข่งขันระหว่างปฏิกิริยาR29 และ R3 ในการรับ OH อนุมูล ผลกระทบอย่างรุนแรงขึ้นใน XH2 รูป 13 (ข) แสดงให้เห็นถึงความไวความเร็วเปลวไฟที่ f 1.2 ¼คล้ายกับกรณีที่ฉ¼ 0.8 มีการเพิ่มขึ้นของ XH2 ที่โดดเด่นเสริมสร้างปฏิกิริยาเปลวไฟจากการเปลี่ยนแปลงความเร็วR29 เพื่อ R3

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

3.3 . จลนศาสตร์เคมีจลนศาสตร์การวิเคราะห์การวิเคราะห์
ากับหลี่กลไก [ 23 ] และ
รหัสรวมของ chemkin-ii . เพราะความสำคัญของ
8 E รูปเปรียบเทียบระหว่าง CCD oh-plif และภาพที่ xh2 [ 40%
รูปที่ 9 และวัดและคำนวณความเร็ว
เมื่อเทียบกับอัตราส่วนสมมูลแบบเปลวไฟที่ xh2 แตกต่างกันและอุณหภูมิ 25 C .

461 วารสารพลังงานไฮโดรเจน 38 ( 2013 ) 1636 e1643
อนุมูลขนาดเล็กในห่วงโซ่การขยายพันธุ์เคมีเผาไหม้
ผลของ xh2 เพิ่มอัตราการผลิต
อนุมูลขนาดเล็กทั่วไป เช่น H และโอ้จะตรวจสอบ รูปที่ 12
ให้เปรียบเทียบปฏิกิริยาสำหรับอัตราสูงสุดของ
การผลิต H อนุมูลและโอ้อนุมูลที่ f ¼ 1.2 และ
เศษส่วนไฮโดรเจน 20% และ 80% ดังแสดงในรูปที่ 12 ( A )
ผลงานหลักของการผลิต H รุนแรงปฏิกิริยา ( r29 )
Co þโอ้¼ CO2 þ H ในการเผาไหม้ส่วนผสม xh2 ต่ำ สำหรับส่วนผสม xh2 สูง
, ปฏิกิริยา ( R3 ) H2 þโอ้¼ H2O þ H เป็นปฏิกิริยาเด่น
สูงสุด และอัตราการผลิตเพิ่มขึ้นจาก 1.322e -
3 ( cm3 mol / s ) เพื่อ 8.091e-3 mol / ( cm3 s ) เมื่อไฮโดรเจนเศษส่วน
เพิ่มขึ้นจาก 20% เป็น 80% สำหรับการบริโภคของอนุมูล
H ,ปฏิกิริยาเด่นสำหรับสอง xh2 เหมือนเดิม ปฏิกิริยา
( R1 ) H þ¼ O2 O þโอ้ แต่อัตราการเพิ่มสูงสุด
อย่างมากเมื่อไฮโดรเจนส่วนเพิ่มจาก 20%
80% สำหรับสองผสมการผลิตโอรุนแรงตามที่แสดงในรูปที่ 12
( b ) ส่วนใหญ่เกิดจากปฏิกิริยา R1
( H þ¼ O2 O þโอ้ ) และจุดสูงสุดรอบของ R1
อย่างมีนัยสำคัญเพิ่มขึ้น