第31卷，第9期 2011年9月
谱学
与光谱分析
光
Spectroscopy and Spectral Analysis
甲基环已烷燃烧反应特性的光谱研究李从善"，李萍1"，张昌华"，轰晓飞"，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，四川成部610065
Vol. 31, No. 9,pp2521-2524
September, 2011
摘要利用激波管实验装置由反射激波点火，在点火温度1164~1566K，点火压力1.03~1.99atm，燃料浓度为1.0%，当量比为1.0的条件下，用光讲单色仪、光电倍增管、压力传感器和示波器等组成测试系统，测量了甲基环已烷燃烧过程中主要中间产物OH，CH和C自由基特征光射随时间的连续变化，并测得了甲基环已烷/氧气/氢气的点火延迟时间。通过对测量结果的分析，初步认识了甲基环已烷燃烧反应中几个主要中间产物的光辐射特性及其反映出的甲基环已烷燃烧反应特性，实验所测点火延迟时间与已报道的实验结果和燃烧反应机理预测结果符合较好。本文实验结果为构建和验证甲基环已烷燃烧反应机理提供了实验依据。
反应中间产物；发射光谱；点火延迟时间；甲基环已烷；激波管
关健调
中图分类号：O433.5+2
引言
文献标识码：A
DOl: 10. 3964/j. issn. 10000593(2011)09-2521-04
时，近期本实验室对正庚烷的点火延时进行了测量。国外对甲基环已烷的点火特性已有研究(+}，但主要是点火延时的测量，如Vasu等(5)在1.3~2.9atm下测得了1225~1560
碳氢燃料的燃烧过程是一个非常复杂的物理化学过程，其中有大量的中间产物产生，如OH，CH和C自由基等，要实现对燃烧化学反应过程的控制，需要检测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，结合理论提出相关机理。所以燃烧主要中间产物的探测对于燃烧分析十分重要。中间产物组分和浓度的信息对于构建和验证燃烧反应动力学机理也非需有用。点火延时也是非常重要的燃料点火特性，它是设计冲压发动机的重要依据，准确的点火延时间同时也是验证燃烧化学反应机理是否正确的重要实验数据之一，因此增料点火特性一直是国内外研究的热点。一些处于激发态的自由基和小分子能发出从紫外到可见光范围的较强光辐射，利用光讲分析方法，检测这些辐射光谱，可以确定中间产物的成分和相对浓度，并且能够得到燃料的点火延迟时间。甲基环已烷（methylcyclohex ane，MCH)是军事和商业喷气燃料(JetA，JP-8)的重要组成成分，在高能量密度的导卵燃料JP-9中更是占有非常大的比重(")，甲基环已烷点火特性的研究，对发展格代燃料和在工程上都具有直接的应用价值。国内主苏等对JP-10燃料的点火延时，徐胜利等"对不间压力下煤油气溶胶的点火延
收稿日期：2010-12-05，修行日期：2011-04-06
基金项目：国家自然科学基金重大研究计划项目(91016002）费励
K范围内甲基环已烷/氧气/氢气的点火延时。就我们所知，还未见有对甲基环已烷燃烧过程中间产物的检测。对燃烧中闻产物的研究更有利于认识燃烧的本质。国内至今也还未见有对甲基环已烷点火特性研究的报道，基于此，本文对甲基环己烷/氧气/氢气燃烧反应中间产物（H，CH和C自由基进行了探测，对该燃料的点火延迟时间进行了测量。结果对验证甲基环己烷燃烧反应机理，建立我国自己的燃烧反应数据库非常有意义，
装置和测量方法
实验在新建不锈钢激波管上进行，装置如图1所示。激波管高压段长6m，夹膜段长5cm，低压段长5m，内径10 cm，管厚1.5cm，低压段末端为实验段。破膜采用双模机构，根据所需破膜压力选择不间厚度的膜片，整个气路系统集成到一个控制柜上以方使操作与控制。
实验段靠近端壁处装有两个相距=18.7cm的PCB 113B压力传感器，压力信号经信号适调仪后由四通道示波器(TektronixTDS5054B)记永，在紧睿端整处传感器PCB1
作者第介：李从费，1985年生，四川大学原子与分子物理研究所碳士研充生
*通讯联系人
万方数据
e-mail,lpscun@163.com
e-mail, licongshan1985@163, com