一种基于敏感性分析的RP-3替代燃料简化机理

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1、第47卷第4期2014年8月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsDOI：10．16356／j．1005—2615．2015．04．016一种基于敏感性分析的RP一3替代燃料简化机理戴超1王亚军1颜应文1李井华1党新宪(1．南京航空航天大学能源与动力学院，南京，210016；2．空军航空大学教官训练基地，蚌埠，233000)V01．47No．4Aug．2015摘要：为了研究RP-3航空煤油的点火和燃烧特性，基于敏感性分析方法，对一种RP-3数值模拟替代燃料正

2、葵烷的化学反应机理(62组分344步)进行简化，得到对平衡温度和组分浓度有重要影响的基元反应，建立一种该替代燃料的36组分62步简化反应机理。利用CHEMKIN4．1中完全搅拌反应器对该简化机理进行研究与检验，并在预混燃烧器中对该简化机理进行数值计算，与详细机理结果和试验数据进行比较。计算结果表明：在完全搅拌反应器中采用62步机理计算得到的平衡温度，反应物和主要生成物的摩尔分数与344步详细化学反应机理计算结果整体变化趋势吻合较好；在预混燃烧器中采用62步机理得到的进口反应物和出口生成物摩尔分数与详细机理结果和试验数据稍有差异，但基本变化趋势

3、基本一致。因此，文中获得的62步简化机理能在较大范围内反映正葵烷的燃烧性能，并且大大提高其计算效率。关键词：敏感性分析；正葵烷；简化机理；完全搅拌反应器；预混燃烧器中图分类号：TK401文献标志码：A文章编号：1005—2615(2015)04—0579—09ReducedMechanismofSurrogateFuelforRP一3KeroseneBasedonSensitivityAnalysisDaiCha01，WangYa巧unl，YanYingwenl，LiJinghual，DangXinxian2(1．CollegeofEnerg

4、yandPowerEngineering，NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics，Nanjing，210016，China；2．FlightInstructorTrainingBase，AirForceAviationUniversity，Bengbu，233000，China)Abstract：Inordertoinvestigatetheignitionandcombustioncharacte“sticsofRP-3kerosene．thechem—icalreactionmechanis

5、m(62speciesand344steps)ofn-decane。asakindofsurrogatefuelofRP一3kero—sene，iSsimplifiedtoobtainanewreducedmechanism(36speciesand62steps)basedonsensitivitya—nalysis．ThereducedmechanismiSthentestedinperfectlystirredreactor(PSR)andthepremixedburn—erbyusingCHEMKIN4．1．Furthermore，t

6、hesimpifiedmechanismisnumericallycalculatedinthepremixedburner，andtheresultsarecomparedwiththatofthemechanismof344stepsandexperimentaldata．Thenumericalresultsofthereducedkineticmechanismshowthegoodagreementwiththatofthemechanismof344stepsontheequilibriumtemperature，thereact

7、antandmajorcomponentconcentra—tioninPSR，andthereactantandthemajorcomponentconcentrationbyusingther甜ucedkineticmech—anisminthepremixedburnerbasicallyagreewiththatofthemechanismof344stepsandexperimentaldata．Thereforethereducedmechanismcanreflectthecombustioncharacteristicsofn

8、—decanewellwith—inwidetemperaturerangeandimprovethecomputationalefficiencyatthesam