view in publisher's site

Characterizing the fuel-specific combustion chemistry of acetic acid and propanoic acid: Laminar flame propagation and kinetic modeling studies

In order to study the combustion chemistry of carboxyl functionality, the laminar burning velocity of acetic acid/air and propanoic acid/air mixtures was investigated in a high-pressure constant-volume cylindrical combustion vessel at 423 K, 1 atm and equivalence ratios of 0.7–1.4. Experimental results reveal that the flame propagation of propanoic acid flame is much faster than that of acetic acid flame, especially under rich conditions, and the laminar burning velocity of propanoic acid/air mixtures peaks at richer conditions than that of acetic acid. The present theoretical calculations for the isomerization and decomposition of propanoic acid radicals indicate that the primary radical products are HOCO, H and C2H5, while those in acetic acid flame are CH3 and OH based on previous studies. A kinetic model of the two acids was developed mainly based on previous and the present theoretical calculation results. It could reasonably capture the measured laminar burning velocities of acetic acid/air and propanoic acid/air mixtures in this work, as well as the previous experimental data in literature. Based on the present model, CH3- and ketene-related pathways play an important role in acetic acid flames. Under rich conditions, ketene is mostly converted to CH3 via CH2CO+HCH3+CO, and the chain-termination reaction of CH3+H(+M)=CH4(+M) is enhanced, which strongly inhibits the propagation of rich acetic acid flames. In contrast, C2H5 and ethylene chemistry play an important role in propanoic acid flames. Rich conditions promote the decomposition of C2H5, yielding ethylene and H, which can facilitate the flame propagation. This can explain the shift of the peak laminar burning velocity of propanoic acid/air mixtures towards a slightly richer condition compared with that of acetic acid/air mixtures.

شناسایی شیمی احتراق ویژه سوخت استیک اسید و پروپانوییک اسید: انتشار شعله و مطالعات مدل‌سازی جنبشی

به منظور مطالعه شیمی احتراق عملکرد کربوکسیل، سرعت سوزش آرام استیک اسید / هوا و مخلوط اسید / هوا پروپانوییک در یک محفظه احتراق استوانه‌ای حجم ثابت فشار بالا در دمای ۴۲۳ K، اتمسفر و نسبت‌های هم ارزی ۰.۷ - ۱.۴ مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تجربی نشان می‌دهد که انتشار شعله اسید پروپانوئیک بسیار سریع‌تر از شعله استیک اسید است، به ویژه تحت شرایط غنی، و سرعت سوختن آرام در مخلوط اسید / پروپانوییک سریع‌تر از مخلوط اسید / هوا است. محاسبات نظری حاضر برای ایزومریزاسیون و تجزیه رادیکال‌های پروپانوییک اسید نشان می‌دهد که محصولات رادیکال اولیه شامل HOCO، H و C۲H۵ هستند، در حالی که آن‌ها در شعله استیک اسید براساس مطالعات قبلی CH۳ و OH هستند. یک مدل سینتیکی از این دو اسید عمدتا براساس نتایج محاسبات نظری و قبلی ایجاد شد. این روش به طور منطقی می‌تواند سرعت احتراق آرام اندازه‌گیری شده استیک اسید / هوا و مخلوط اسید / هوا پروپانوییک را در این کار و همچنین داده‌های تجربی قبلی در مقالات بدست آورد. براساس مدل حاضر، مسیرهای مرتبط با CH۳ - و کتون نقش مهمی در شعله‌های اسید استیک ایفا می‌کنند. تحت شرایط غنی، کتون عمدتا از طریق CH۲CO + HCH۳ + CO به CH۳ تبدیل می‌شود، و واکنش اتمام زنجیره CH۳ + H (+ M)= CH۴ (+ M)افزایش می‌یابد، که به شدت از انتشار شعله‌های اسید استیک غنی جلوگیری می‌کند. در مقابل، شیمی C۲H۵ و اتیلن نقش مهمی در شعله‌های اسید پروپانوئیک ایفا می‌کنند. شرایط غنی باعث تجزیه C۲H۵ با تولید اتیلن و H می‌شود که می‌تواند تکثیر شعله را تسهیل کند. این می‌تواند تغییر پیک سرعت احتراق آرام مخلوط اسید / هوا پروپانوییک به سمت یک شرایط کمی غنی‌تر در مقایسه با مخلوط اسید / هوا را توضیح دهد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Mechanical Engineering
  • ترجمه مقاله Mechanical Engineering
  • مقاله مهندسی مکانیک
  • ترجمه مقاله مهندسی مکانیک
  • مقاله General Chemical Engineering
  • ترجمه مقاله General Chemical Engineering
  • مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • ترجمه مقاله مهندسی شیمی عمومی
  • مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • ترجمه مقاله Physical and Theoretical Chemistry
  • مقاله شیمی فیزیک و نظری
  • ترجمه مقاله شیمی فیزیک و نظری
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.