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北京航空航天大學
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《Progress in Energy and Combustion Science》發表北京航空航天大學在燃燒化學反應動力學方向的最新研究成果

2022-11-08 16:17:11
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基于在燃燒化學反應動力學研究方向的突出貢獻,我校能源與動力工程學院周重文教授(第一作者、通訊作者)和宇航學院楊立軍教授團隊及國際合作者受能源與燃燒領域國際知名綜述類期刊《Progress in Energy and Combustion Science》邀請,發表了題為“Combustion chemistry of alkenes andalkadienes”[90(2022)100983]長篇綜述論文,該綜述總結了近幾十年來單烯烴(C2–C10烯烴)以及雙烯烴(丙二烯和1,3-丁二烯)在發動機運行工況條件下的基礎燃燒實驗研究成果;從烯烴分子結構出發,深入探討了C=C雙鍵位置對烯烴燃燒特性的影響;揭示了控制烯烴低溫、中溫及高溫條件的關鍵反應類,為烯烴燃燒反應動力學的未來發展指明核心方向。這是我校首次以第一作者和通訊作者所在單位在該期刊上發表論文。

期刊封面及論文摘要

《Progress in Energy and Combustion Science》創刊于1974年,以編輯邀稿的形式收錄能源、燃燒科學領域最新相關前沿專題的綜述類論文。該期刊最新影響因子為35.339,在機械工程(133個期刊)和熱力學(60個期刊)兩個領域193個學術期刊中排名第一。

近年來,圍繞空天動力燃燒領域的基礎前沿問題,周重文教授和楊立軍教授團隊致力于解決空天動力燃燒室設計所需燃燒化學反應機理的基本模型問題,取得了一系列研究成果。特別是針對不同燃料在發動機工況下的燃燒過程,構建了詳細的燃燒反應機理,所構建的C4碳氫燃料核心反應機理AramcoMech是目前國際上應用最廣泛的核心機理;針對未來航空動力高溫升、高推重比、燃料在超臨界條件下燃燒的要求,發展了包含超臨界流體效應的燃料燃燒化學動力學模型;針對我國典型航煤組分構建了正丙基環己烷燃燒反應動力學機理,發現了共軛穩定自由基與氫過氧自由基絡合反應這一獨特現象,基于該重要發現系統地揭示了烯烴反應機理,解決了國際上長期以來對烯烴反應動力學無法正確認識的難題。同時,建立了發動機運行工況下烯烴燃燒反應動力學模型(見下圖),并基于此構建了燃料燃燒核心機理,實現了高精度預測,上述系列研究成果受到國內外70多個科研團隊的積極評價和大量引用。

烯烴燃燒的高溫(紅色)、中溫(粉色)、低溫(藍色)氧化反應路徑示意圖

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