Влияние давления на задержку самовоспламенения метаноэтиленовоздушных смесей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методом самовоспламенения в статическом реакторе и кинетическим моделированием определены задержки самовоспламенения стехиометрических метаноэтиленовоздушных смесей в диапазоне начальных температур T0 = 760–1000 K и при давлениях P0 = 1 и 3 атм. Установлено, что повышение давления сокращает задержку самовоспламенения, не меняя общий характер ее зависимости от концентрации этилена в смеси. Эффективная энергия активации задержки самовоспламенения метаноэтиленовоздушных смесей в пределах ошибки определения слабо зависит от давления, что подтверждается кинетическими расчетами. Расчетные значения эффективной энергии активации хорошо согласуются с экспериментальными результатами.

Об авторах

Кирилл Яковлевич Трошин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: troshin@chph.ras.ru

доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник

Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991

Андрей Александрович Беляев

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук

Email: belyaevIHF@yandex.ru

кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник

Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991

Артем Владимирович Арутюнов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: aarutyunovv@gmail.com

кандидат физико-математических наук, научный сотрудник; младший научный сотрудник факультета вычислительной математики и кибернетики

Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991; Ленинские горы, 1, стр. 52, Москва, 119991

Георгий Александрович Шубин

Московский физико-технический институт

Email: shubin.ga@phystech.edu

бакалавр

Россия, Институтский пер., 9, Долгопрудный, Московская обл., 141701

Алексей Витальевич Никитин

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук; Институт проблем химической физики Российской академии наук

Email: ni_kit_in@rambler.ru

кандидат химических наук, старший научный сотрудник; научный сотрудник

Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991; пр. акад. Семенова, 1, Черноголовка, Московская обл., 142432

Владимир Сергеевич Арутюнов

Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семёнова Российской академии наук; Институт проблем химической физики Российской академии наук; Университет нефти и газа им. И.М. Губкина; Московский государственный университет им. М. В. Ломоносова

Email: arutyunov@chph.ras.ru

доктор химических наук, профессор, главный научный сотрудник; главный научный сотрудник; профессор; профессор Факультета фундаментальной физико-химической инженерии

Россия, ул. Косыгина, 4, Москва, 119991; пр. акад. Семенова, 1, Черноголовка, Московская обл., 142432; Ленинский пр., 65, Москва, 119991; Ленинские горы, 1, Москва, 119991

Список литературы

  1. Никитин А. В., Трошин К. Я., Беляев А. А., Арутюнов А. В., Кирюшин А. А., Арутюнов В. С. Газомоторное топливо из попутного нефтяного газа. Селективный оксикрекинг тяжелых компонентов ПНГ // НефтеГазоХимия, 2018. № 3. С. 23–34. doi: 10.24411/2310-8266-2018-10301.
  2. Arutyunov V., Troshin K., Nikitin A., Belyaev A., Arutyunov A., Kiryushin A., Strekova L. Selective oxycracking of associated petroleum gas into energy fuel in the light of new data on self-ignition delays of methane–alkane compositions // Chem. Eng. J. 2020. Vol. 381. P. 122706. doi: 10.1016/j.cej.2019.122706.
  3. Baigmohammadi M., Patel V., Nagaraja Sh., Ramalingam A., Martinez S., Panigrahy S., Mohamed A. A. E.-S., Somers K. P., Burke U., Heufer K. A., Pekalski A., Curran H. J. Comprehensive experimental and simulation study of the ignition delay time characteristics of binary blended methane, ethane, and ethylene over a wide range of temperature, pressure, equivalence ratio, and dilution // Energ. Fuel., 2020. Vol. 34. Р. 8808–8823. doi: 10.1021/acs.energyfuels.0c00960.
  4. Трошин К. Я., Беляев А. А., Арутюнов А. В., Никитин А. В., Арутюнов В. С. Определение задержки самовоспламенения метаноэтиленовоздушных смесей // Горение и взрыв, 2020. Т. 13. № 4. C. 3–8.
  5. Трошин К. Я., Никитин А. В., Беляев А. А., Арутюнов А. В., Кирюшин А. А., Арутюнов В. С. Экспериментальное определение задержки самовоспламенения смесей метана с легкими алканами // Физика горения и взрыва, 2019. Т. 55. № 5. С. 17–24. doi: 10.15372/FGV20190502.
  6. Healy D., Kalitan D. M., Aul C. J., Petersen E. L., Bourque G., Curran H. J. Oxidation of C –C alkane quinternary natural gas mixtures at high pressures // Energ. Fuel., 2010. Vol. 24. No. 3. Р. 1521–1528.
  7. Combustion Chemistry Center at NUI Galway. Database mechanism of natural gas (including C ) oxidation. http://c3.nuigalway.ie/media/researchcentres/combustionchemistrycentre/files/mechanismdownloads/nc5_49_mech.dat.
  8. Ranzi E., Frassoldati A., Grana R., Cuoci A., Faravelly T., Kelley A. P., Law C. K. Hierarchical and comparative kinetic modeling of laminar flame speeds of hydrocarbon oxygenated fuels // Prog. Energ. Combust., 2012. Vol. 38. No. 4. P. 468–501.
  9. Kee R. J., Rupley F. M., Meeks E., Miller J. A. CHEMKIN III. — Livermore, CA, USA: Sandia National Laboratories, 1996. Technical Report No. SAND96-8216.
  10. Арутюнов А. В., Беляев А. А., Никитин А. В., Трошин К. Я., Арутюнов В. С. Моделирование задержек самовоспламенения метановоздушных смесей с добавками легких алканов // Горение и взрыв, 2019. Т. 12. № 3. С. 14–20. doi: 10.30826/CE19120302.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).