第32卷：第5期 2012年5月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 32, No. 5, pp1166-1169
May,2012
正癸烷燃烧反应中OH，CH和C，自由基的瞬态发射光谱
王利东"，李萍1，，张昌华"，唐洪昌'，叶彬"，李象远”
1.四川大学原子与分子物理研究所，四川成都610065 2.四川大学化学工程学院，四川成都610065
摘要采用ICCD瞬态光谱测量系统和加热激波管，在点火压力2.0atm，点火温度1100～1600K，当量比1.0，燃料摩尔分数1.0%条件下，实时测得了正突烷/氧气/氢气燃烧过程的态发射光谱，光谱范围 200～850nm。结果显示燃烧过程中主要发射光谱带归属于小分子中间产物OH，CH和C自由基，光谱强度的变化反映了燃烧过程中三种自由基浓度的变化历程；正突烷燃烧过程中光谱强度峰值之比大于同为链烷烃的正庚烷相应OH/CH峰强度之比，揭示出两种链烃燃烧反应机理有较大差异，实验还获得了正类烷燃烧过程中能显示谱带转动结构的CH和C高分辨特征发射光谱。实验结果对了解正炎烷燃烧性质和验证正癸烷燃烧反应机理很有意义。
关键词中间自由基；正癸烷燃烧；发射光谱；ICCD；加热激波管中图分类号：0433.5+十2
文献标识码：A
引言
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2012)05-1166-04
1实验部分
正突烷(n-decane)是非常重要的单组分碳氢燃料，它是商用和军用煤油的重要组分，也是煤油替代燃料常用的主要组分，掌握正奖烷燃料的燃烧特性对设计航空航天发动机，发展替代燃料非常必要。
国外对正突烷燃烧的研究已有较多报道，主要针对它的点火延迟时间-")，构建和验证其燃烧反应机理+})，但在激波管上利用燃料燃烧中间产物的瞬态发射光谱来认识正癸烷的燃烧过程国内外还未见有报道，碳氢燃料的燃烧过程是一个非常复杂的物理、化学和力学过程，其中有大量的中间产物生成，如OH，CH和C等小自由基。要实现对燃料燃烧化学反应过程的控制，需要研究燃烧产生的各种主要中间体，掌提燃烧的主要反应步骤，分析影响反应的各种因素，结合理论提出燃烧反应机理，因此燃烧主要中间产物的检测和研究对于碳氢燃料的燃烧分析十分重要。
在加热化学激波管上，利用ICCD瞬态光谱探测系统，在点火压力2.0atm，点火温度1100~1600K，当量比1.0，燃料摩尔分数1.0%的实验条件下，实时拍摄了正癸烷燃烧反应中间产物的自由基发射光谱，得到了各自由基发射光诺
随时间的变化历程，并对实验结果进行了分析和讨论。收稿日期：2011-11-07，修订日期：2012-02-15
基金项目：国家自然科学基金重大研究计项目(91016002)资助
测量系统由加热激波管、ICCD瞬态光谱探测系统、光谱单色仪、光电倍增管、示波器、压力传感器和透紫外石英光纤等组成。由激波管反射激波提供燃料燃烧所需的点火温度和压力，用ICCD同时测量燃烧过程多个自由基的微秒量级瞬态发射光谱，用单色仪监测CH自由基的出现以控制测试系统的同步，实验装置如图1所示。
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作者简介：王利东，1986年生，四川大学原子与分子物理研究所硕士研究生
·通讯联系人
万方数据
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pene Fi peobe
PCBiPCE
Fael inlet
ICCD
Experimental setup
e-mail;wangcongyi999@163.com