Literature: The influence of mixed ozone on the Premixed combustion characteristics of methane/Oxygen in mesoscale channels

文献：混合臭氧对甲烷/氧在中尺度通道中预混燃烧特性的影响

1. 文章信息

标题：Effects of mixing ozone on combustion characteristics of premixed methane/oxygen in meso-scale channels

中文标题：混合臭氧对甲烷/氧在中尺度通道中预混燃烧特性的影响

2. 文章链接

https://doi.org/10.1016/j.fuel.2021.122792

3. 期刊信息

期刊名：Volume 312 , 15 March 2022, 122792

4. 作者信息：Chao Jiang, Jianfeng Pan, Hong Yu, Yi Zhang, Qingbo Lu, Evans K Quaye

School of Energy and Power Engineering, Jiangsu University, Zhenjiang 212013, China

5.文中所用产品型号：3S-T3臭氧发生器 ,3S-J5000臭氧检测仪

为了研究臭氧对甲烷/氧预混料在中尺度通道内燃烧特性的影响，通过实验得到了臭氧混合料的可燃性极限，并通过数值模拟从热效应和化学动力学效应的角度分析了臭氧浓度对近极限燃烧过程的影响。此外，还比较了混合臭氧中OH自由基、外壁温度和壁热损失的变化。结果表明:臭氧的加入使甲烷/氧气的可燃性极限明显变宽，反应温度升高，燃烧区向进气道移动;此外，臭氧的化学效应比它的热效应更显著。臭氧分解产生的O原子与燃料分子相互作用，使OH等自由基浓度显著增加，进一步加速了支链反应，增强了整个燃烧过程。然而，由于辐射热的急剧增加，总热损失增加了4%-8%。此外，研究发现，在非化学计量条件下，低进口流量下，OH自由基和外壁温度的升高更为明显，壁面热损失也较大。

试验装置

图1为实验装置示意图，包括供气系统、气体流量控制系统和数据采集与处理系统。纯度大于99.99%的甲烷和氧气分别从相应的钢瓶中释放出来，然后通过减压阀将出口压力降至0.2 MPa。实验中，部分O2通过臭氧发生器(3S-T3)和臭氧浓度测试仪(3S-J5000)转化为O3。