李有亮，何九寧，張昌華*，李 萍，李象遠(yuǎn)

1. 四川大學(xué)原子與分子物理研究所，四川 成都 610065 2. 四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川 成都 610065

發(fā)射光譜法研究甲基環(huán)己烷燃燒時激發(fā)態(tài)自由基時間歷程

李有亮1，何九寧1，張昌華1*，李 萍1，李象遠(yuǎn)2

1. 四川大學(xué)原子與分子物理研究所，四川 成都 610065 2. 四川大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院，四川 成都 610065

甲基環(huán)己烷；發(fā)射光譜；激發(fā)態(tài)自由基；時間歷程

引 言

燃燒是一個復(fù)雜和劇烈的發(fā)光發(fā)熱化學(xué)反應(yīng)過程。對燃燒的檢測，尤其是瞬態(tài)燃燒過程的檢測能深入認(rèn)識燃燒的本質(zhì)。光譜技術(shù)具有響應(yīng)速度快、非接觸測量以及高靈敏度等特點(diǎn)，在燃燒診斷中已得到廣泛應(yīng)用。國內(nèi)外科研工作者基于光譜理論提出并建立了多種燃燒激光光譜診斷技術(shù)，主要包括激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)、拉曼光譜技術(shù)、激光吸收光譜技術(shù)等，在燃燒溫度場和組分濃度場等參數(shù)測量中得到廣泛的應(yīng)用[1-2]。然而主動激光診斷技術(shù)都需要高性能的激光器設(shè)備，投資大，抗干擾能力弱，對環(huán)境要求高，同時由于光路和激光器波長的限制，此技術(shù)一般在線監(jiān)測一種自由基，難以同時監(jiān)測多個自由基。

1 實(shí)驗(yàn)部分

Fig.1 Schematic diagram of the experimental setup

2 結(jié)果與討論

2.1 激發(fā)態(tài)自由基時間歷程

為進(jìn)一步探究甲基環(huán)己烷激發(fā)態(tài)自由基隨點(diǎn)火溫度的發(fā)光規(guī)律，實(shí)驗(yàn)時僅改變反射激波溫度，測量了不同溫度下自由基的瞬態(tài)發(fā)射光譜。圖3實(shí)線給出了激波溫度1 400～1 700 K時CH*和OH*自由基時間歷程。在反射激波到達(dá)后，激發(fā)態(tài)自由基發(fā)光出現(xiàn)時間會隨著溫度的降低而推遲，點(diǎn)火溫度每降低100 K，發(fā)光出現(xiàn)的時間會延長約一倍，這主要是因?yàn)闇囟仍礁?，燃燒反?yīng)越迅速，分子越容易斷鍵形成小的自由基。

Fig.2 Radical emission and pressure profiles of methylcyclohexane combustion at 1 600 K

Fig.3 Comparison of experimental profiles (solid lines) of OH*(a) and CH*(b) radicals with the predictions (dash lines) of a kinetic mechanism by Rotavera et al[11]

Fig.4 Full width at half maximum of emission profiles as a function of temperature

Fig.5 Relative peak intensities of OH*, CH* andradicals as a function of temperature

2.2 與機(jī)理預(yù)測的對比

3 結(jié) 論

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*Corresponding author

Research on the Time-Histories of Exited Radicals during the Combustion of Methylcyclohexane by Emission Spectroscopy

LI You-liang1, HE Jiu-ning1, ZHANG Chang-hua1*, LI Ping1, LI Xiang-yuan2

1. Institute of Atomic and Molecular Physics, Sichuan University, Chengdu 610065, China

2. College of Chemical Engineering, Sichuan University, Chengdu 610065, China

Methylcyclohexane; Emission spectrum; Excited-state radical; Time-history

Oct. 21, 2014; accepted Jan. 30, 2015)

2014-10-21，

2015-01-30

國家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃項(xiàng)目(91016002)資助

李有亮，1990年生，四川大學(xué)原子與分子物理研究所碩士研究生 e-mail: lyl3038296@163.com *通訊聯(lián)系人 e-mail: zhangchanghua@scu.edu.cn

O657.3

A

10.3964/j.issn.1000-0593(2016)01-0011-04