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第1章 绪论1

1.1 研究背景1

1.2 高碳碳氢燃料的燃烧特性的实验研究方法2

1.2.1 对冲火焰法2

1.2.2 定容弹法3

1.2.3 化学激波管法4

1.3 单一组分高碳碳氢燃料的层流火焰传播速度和熄灭极限5

1.3.1 单一组分高碳碳氢燃料的层流火焰传播速度5

1.3.2 单一组分高碳碳氢燃料的熄灭极限8

1.4 实际燃料的层流火焰传播速度和熄灭极限10

1.5 高碳碳氢燃料的裂解研究15

1.6 高碳碳氢燃料的其他燃烧性质的研究16

1.7 高碳碳氢燃料的化学机理研究16

1.8 论文的主要研究内容及拟解决的科学问题18

1.8.1 论文的主要研究目标和拟解决的科学问题19

1.8.2 论文的研究方法和内容编排19

第2章 实验方法和数值模拟方法21

2.1 概述21

2.2 对冲火焰实验系统介绍21

2.3 实验过程24

2.3.1 层流火焰传播速度25

2.3.2 熄灭极限26

2.4 实验误差分析27

2.5 实验工况27

2.5.1 高碳碳氢燃料的火焰传播和熄灭特性的实验工况27

2.5.2 实际燃料的火焰传播和熄灭特性的实验工况28

2.6 对冲火焰准一维特性验证29

2.7 计算方法31

2.7.1 层流火焰传播速度的计算方法32

2.7.2 层流火焰传播速度非线性拟合曲线和熄灭极限的计算方法32

2.8 化学机理35

2.9 分析方法36

2.9.1 敏感性分析36

2.9.2 路径分析36

2.10 Mixture-averaged准则和Multi-component准则37

2.11 本章小结38

第3章 高碳碳氢燃料预混层流火焰的传播特性40

3.1 概述40

3.2 单一组分高碳液体燃料的层流火焰传播速度40

3.2.1 不同模型非线性外推结果的比较40

3.2.2 初始温度对层流火焰传播速度的影响42

3.2.3 碳数对层流火焰传播速度的影响44

3.2.4 结构对层流火焰传播速度的影响49

3.3 实际燃料的层流火焰传播速度61

3.3.1 航空煤油燃料的层流火焰传播速度61

3.3.2 柴油燃料的层流火焰传播速度61

3.4 替代组分的层流火焰传播速度65

3.5 本章小结69

第4章 高碳碳氢燃料的预混火焰熄灭特性71

4.1 概述71

4.2 单一组分高碳碳氢燃料预混火焰熄灭极限71

4.2.1 碳数对预混火焰熄灭极限的影响73

4.2.2 模型分析81

4.3 实际燃料的预混火焰熄灭极限83

4.3.1 航空煤油燃料的预混火焰熄灭极限83

4.3.2 柴油燃料的预混火焰熄灭极限83

4.4 替代组分燃料的预混火焰熄灭极限87

4.5 本章小结90

第5章 高碳碳氢燃料的非预混火焰熄灭特性92

5.1 概述92

5.2 单一组分高碳碳氢燃料预混火焰熄灭极限92

5.2.1 碳数对非预混火焰熄灭极限的影响92

5.2.2 结构对非预混火焰熄灭极限的影响103

5.3 实际燃料的非预混火焰熄灭极限110

5.3.1 航空煤油燃料的非预混火焰熄灭极限110

5.3.2 柴油燃料的预混火焰熄灭极限110

5.4 替代组分燃料的非预混火焰熄灭极限113

5.5 本章小结116

第6章 结论118

6.1 本文主要结论118

6.2 本文主要创新点119

6.3 工作展望120

参考文献121

在学习期间发表的学术论文132

致谢134