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摘要
基于甲烷/氧气/氮气平面扩散火焰高温燃烧实验平台,从实验和理论分析两方面比较了纳米铝单颗粒和大颗粒团在燃烧特性和反应机理上的差异.实验中高分散、近似单颗粒的铝火焰呈现微弱的黄红色,而颗粒团在相同环境下呈现亮白色火焰,说明燃烧时前者颗粒温度要低于后者.并且相同环境下颗粒团的着火延时比单颗粒要长.从理论上对比了单颗粒和颗粒团的反应控速步,发现单颗粒主要受表面非均相反应控制,但颗粒团由于巨大的内表面积使得气相扩散成为可能的控速因素.颗粒团内近似绝热的环境使得颗粒升温加快,从而能产生更大的内应力来加速反应或促使颗粒团破碎,使得颗粒团能在低于铝熔点温度的环境下实现着火.最后,根据已有研究及分析,提出了纳米铝单颗粒和颗粒团在燃烧过程中的结构演变历程.
- 出版日期2016
- 单位清华大学
