汽油模型燃料的ReaxFF化学反应分子动力学

采用ReaxFF化学反应分子动力学模拟研究基于汽油特征族系的5种典型模型燃料(正庚烷、异辛烷、甲苯、环己烷和1-己烯)的氧化特性,在燃料和氧气的消耗、重要烃类中间体的生成及路径、重要含氧中间体的生成及敏感性和氧化产物生成4个方面对5种模型燃料的化学动力学进行了对比。结果表明:5种模型燃料的裂解和氧化同时进行,裂解一般优先于氧化,总体而言甲苯和环己烷的燃料消耗速率更慢;反应进行过程中会生成一些重要的烃类中间体和含氧中间体,在烃类中间体中,环己烷和正庚烷生成的C2H4最多,C2H4来源于烷基自由基的β-裂解,异辛烷生成的·CH3和C3H6最多,C3H6来源于异丙基自由基的β-裂解;在含氧中间体中,正庚烷和1-己烯生成的HO、HO2和CH2O3种重要含氧中间体浓度最高,氧化速率最快,甲苯和环己烷最低,氧化速率最慢;HO的敏感性分析可知,H+O2→HO+O反应决定氧化反应的速率和效率,其在HO生成反应中占比越多,氧化反应进行得越快;产物的生成方面,正庚烷、异辛烷和1-己烯的氧化反应更完全,而甲苯和环己烷有更不完全氧化的倾向。研究结果从分子层面揭示不同族系汽油特征组分的氧化反应特性,完善汽油模型燃料的燃烧机理,为汽油实现高效燃烧、进一步节能减排提供理论依据。

资料为PDF文档格式.

本文档关键词:化学反应,分子,汽油,燃料,模型