Influence of n-Butanol Addition on C3H3 Formation in n-Butane Combustion


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

The effects of different n-butanol blending ratios (Rb) on the formation of propargyl radical (C3H3), an important benzene precursor, during the combustion of n-butanol/n-butane blends are studied. A detailed kinetic combustion model of n-butanol/n-butane is developed and the premixed n-butanol/n-butane flames are calculated at an equivalence ratio of 1.5, an initial pressure of 1.0 atm, and a temperature range from 800 to 2000 K in a perfectly stirred reactor (PSR), with Rb varying from 0 to 1.0. The results show that under the investigated conditions, the peak value of the mole fraction of C3H3 decreases non-linearly with the increase of Rb. Due to the interaction between combustion products of n-butane and n-butanol during the combustion process, the actual peak mole fraction of C3H3 is higher than the theoretical value. A rate of production (ROP) analysis reveals that the number of β-carbon atoms in the molecule of n-butane and n-butanol affects the efficiency of H-abstraction reactions in generating 2-butyl (sC4H9) and C4H8OH-3 (CH3–*CH–CH2–CH2–OH), which are the two major original sources of C3H3. For both n-butane and n-butanol, the main pathway of forming C3H3 from propene (C3H6) is basically the same, which is C3H6 → C3H5-a (symmetric allyl radical) → C3H4-a (allene) → C3H4-p (propyne) → C3H3. When Rb ranges from 0.4 to 0.6, the deviation degrees of the peak mole fraction of the involved C3 species reach a maximum, indicating that the interaction between the two fuels is the most significant. The non-linear decrease in the mole fraction of C3H3 can attribute to three reasons: (a) the increase of Rb promotes the increase of the conversion ratios of n-butane to sC4H9 and n-butanol to C4H8OH-3; (b) the contribution ratios of the reactions involved in the C3H5-a → C3H4-a → C3H4-p → C3H3 pathway decrease with increasing Rb; (c) C3H5-t (tertiary allyl radical) → C3H4-p → C3H3 is the secondary pathway for the formation of C3H3. With the increase of Rb, the dependence of C3H4-p on C3H5-t increases and the conversion ratio of C3H5-t to C3H4-p increases. This study investigates the non-linear decrease of the mole fraction of C3H3 by revealing the interactions between n-butanol and n-butane during the combustion, which can help better understand the effect of n-butanol on the formation of benzene.

Об авторах

M. Li

School of Automotive Engineering, Changshu Institute of Technology

Автор, ответственный за переписку.
Email: lmd-fj@163.com
Китай, ChangshuJiangsu, 215500

G. Xu

School of Automotive Engineering, Changshu Institute of Technology

Email: lmd-fj@163.com
Китай, ChangshuJiangsu, 215500

Y. Zhao

School of Automotive Engineering, Changshu Institute of Technology

Email: lmd-fj@163.com
Китай, ChangshuJiangsu, 215500

G. Li

School of Automotive Engineering, Changshu Institute of Technology

Email: lmd-fj@163.com
Китай, ChangshuJiangsu, 215500

Z. Wang

School of Automotive and Traffic Engineering, Jiangsu University

Email: lmd-fj@163.com
Китай, Zhenjiang, Jiangsu, 212013

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».