n-ヘキサン酸化の実験および速度モデル化研究

ZHANG Kuiwen; BANYON Colin; TOGBE Casimir; DAGAUT Philippe; BUGLER John; CURRAN Henry J.

文献

J-GLOBAL ID：201502216336862089 整理番号：15A1262780

n-ヘキサン酸化の実験および速度モデル化研究

An experimental and kinetic modeling study of n-hexane oxidation

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資料名：
巻： 162 号： 11 ページ： 4194-4207 発行年： 2015年11月
JST資料番号： C0104A ISSN： 0010-2180 CODEN： CBFMAO 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

n-ヘキサン酸化に対する着火遅れ時間を,化学量論条件および15barでの,急速圧縮機(RCM)において測定した。n-ヘキサンの高い反応性およびRCMにおける短い着火遅れ時間(即ち5ミリ秒以下)の測定に関係する非理想実験効果のために,更なる実験を,温度範囲627~1365Kに渡って圧力15および32barにおける,等量比ψ=1およびψ=2での多重燃料混合物に対して,高圧衝撃管において実施した。酸化プロセス時の中間種の濃度を更に研究するために,530~1160Kの広い温度範囲に渡って圧力10atmで等量比ψ=0.5,1.0および2.0での,噴流撹拌反応器における実験も行った。反応物,中間体および生成物を含めた種を同定し,温度の関数として定量した。これら実験結果を使用して,詳細な速度モデルの開発および検証の助けとした。n-ヘキサンの低温化学を,ペルオキシルアルキルヒドロペルオキシド(O₂QOOH)ラジカルに対する交互異性化反応を採用して精密化し,多重生成物チャネルによる,このタイプの中間体に対するより詳細な化学に導いた。この機構は,大部分最近報告した高レベル計算からの,一連の新しい反応速度および速度則を採用した。上記反応速度および速度則に対して,それらの報告した不確実性範囲以内で,若干の修正を行い,着火遅れ時間および化学種測定の両方の実験結果との良好な一致を達成した。この新しいモデルを,ここで提供した実験データに対して検証し,実験結果と比較して全体として良好な一致を示した。n-ヘキサンの分子構造は,大きくてもっと実際的な燃料のためのベース化学のロバストな亜機構を開発するのに重要なもっと短い炭素鎖を持つものに較べて,輸送関連燃料(例えばガソリン)に見出される直鎖アルカンを代表するものである。本研究で提供した修正反応速度則がn-ヘキサン酸化速度を予測するのに成功したので,これら速度則は,ディーゼルおよびジェット燃料を代表するもっと大きい直鎖アルカンに対してさえ,機構を開発するためのベースとなり得る。速度則応用の更なる証明として,それらは,先の研究からのn-ヘキサン酸化のための,低温で測定した着火遅れ時間および種濃度を良く予測した。Copyright 2016 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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燃焼一般

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