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燃料燃燒中氫提取反應動力學的理論研究

發(fā)布時間:2024-07-05 03:52
  如何實現(xiàn)高效、清潔的燃料燃燒過程一直是能源轉化領域亟待解決的關鍵問題。量子化學方法為微觀燃燒反應的研究提供了一條有效途徑。本論文選取了燃料中三個重要組分開展了系統(tǒng)的燃燒反應動力學計算研究,具體研究內容如下:(1)丙醇與OH自由基氫提取反應的動力學研究:使用競爭規(guī)范統(tǒng)一統(tǒng)計(CCUS)模型和多結構扭轉變分過渡態(tài)理論結合小曲率隧穿近似(MS-CVT/SCT),計算了在63-2000K的寬溫度范圍內正丙醇和異丙醇與OH自由基發(fā)生氫提取反應的速率常數和分支比。結果表明,在高壓和低壓極限下,極低溫時反應速率常數表現(xiàn)出顯著的負溫度依賴性。造成這種現(xiàn)象的原因包括隧穿、過渡態(tài)的高頻振動非諧性及負的正反應能壘。進而,我們觀察到在正丙醇T<~400K或異丙醇T<200K時速率常數與壓力相關。具有較低勢壘的Hα位氫提取過程并非在反應中總占主導地位。雖然異丙醇的Ht位具有較高的勢壘,但在1000K以上占主導地位。在極低溫度和高壓極限下,由于隧穿效應的影響,正丙醇的Hβ位和異丙醇的HO位在反應中占主導地位。(2)環(huán)戊烷在寬溫度范圍內的氫提取反應動力學研究:選擇大氣中最常見的七個自由基(氫自由基(H)...

【文章頁數】:101 頁

【學位級別】:碩士

【部分圖文】:

圖1-5.673?K和783?K溫度下丙烷、環(huán)戊烷和環(huán)己烷的Arrhenius參數及

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?北京化工大學碩士學位論文???1.2.2環(huán)戊烷與00H自由基發(fā)生氫提取反應的研究進展??Handford-Styring和Walker[28]在2002年通過實驗的方法在600-800?K之間研究??了?OOH自由基與環(huán)戊烷的反應,通過實驗獲得的Arrhenius參數,考慮環(huán)戊....


圖3-1.正丙醇與OH反應過渡態(tài)的最低能量結構

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結構)。正丙醇與OH自由基反應的Rla-Rld路徑的過渡態(tài)結構分別??有22、30、40和18個(分別對應11、15、22和9對鏡像結構),異丙醇與OH自由??基反應的R2a-R2c路徑的過渡態(tài)結構分別有4、36和6個(分別對應2、18和3對鏡??像結構)。??H^-TS*?(0....


圖3-2.異丙醇與OH反應的最低能量過渡態(tài)結構

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?第三章羥基自由基與丙醇氫提取反應的動力學研究???j?y??、?^?^?j?j?J?j??Ha-TSa缸(0)?HrTSa*c?(0)?HrTSb?(0.64)??j?jj?^?j?j?j??HcrTSa?(0)?Ii〇-TSb?<0.68)?H〇-TSc?(0.66)??圖3....


圖3-3.正丙醇(a)和異丙醇(b)與OH自由基的反應勢能面(不包括零點能)

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本文編號:4000996

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