王 薇， 徐 磊， 周夢(mèng)祥， 王 宇,2

(1. 武漢理工大學(xué) 汽車工程學(xué)院， 湖北 武漢 430070； 2. 武漢理工大學(xué) 汽車零部件技術(shù)湖北省協(xié)同創(chuàng)新中心， 湖北 武漢 430070)

碳煙是燃料不完全燃燒的產(chǎn)物.為了有效抑制碳煙排放，需對(duì)燃料從裂解到燃燒生成碳煙過程中詳細(xì)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及物理演化過程進(jìn)行深入研究.但是在碳煙的形成過程中由碳煙前驅(qū)體中的氣相小分子轉(zhuǎn)變?yōu)槌跏脊腆w碳煙顆粒的形成機(jī)理仍然尚未明晰.部分預(yù)混火焰介于預(yù)混火焰和擴(kuò)散火焰之間，其碳煙的生成特性受到了密切關(guān)注.燃燒中化學(xué)反應(yīng)速率是有限的，會(huì)導(dǎo)致部分氧氣滲透到燃料側(cè)，富燃料區(qū)域中氧氣的存在將會(huì)影響火焰，進(jìn)一步影響燃料裂解和多環(huán)芳烴的形成及生長[1].其中，文獻(xiàn)[2]對(duì)初期碳煙形成的乙烯擴(kuò)散火焰進(jìn)行了研究，在控制火焰峰值溫度和當(dāng)量混合物分?jǐn)?shù)基本不變的條件下，向燃料側(cè)逐步摻入氧氣時(shí)，碳煙體積分?jǐn)?shù)明顯增加，摻入氧氣后升高了火焰滯止面附近溫度的同時(shí)，也加快了燃料裂解速率；隨著當(dāng)量比的降低，C3烴類化合物反應(yīng)路徑對(duì)苯生成的貢獻(xiàn)逐漸增大，從而促進(jìn)苯、PAHs等氣態(tài)分子的生成，最終促進(jìn)了固態(tài)碳煙顆粒的形成.文獻(xiàn)[3]研究了氧氣的摻混對(duì)乙炔對(duì)沖火焰中碳煙生成的影響，研究發(fā)現(xiàn)在燃料端添加氧氣會(huì)提高火焰溫度，促進(jìn)苯環(huán)和碳煙的生成.文獻(xiàn)[4]分別研究了在乙烯、丙烷、丙烯、正丁烷和異丁烷等不同碳?xì)淙剂蠈?duì)沖火焰中摻混氧氣對(duì)碳煙生成的影響，結(jié)果表明：在乙烯火焰燃料端摻混體積分?jǐn)?shù)為10%的氧氣時(shí)，碳煙體積分?jǐn)?shù)明顯增加，但是對(duì)其他燃料形成的火焰影響較?。辉谝蚁┗鹧嬷醒鯕獾募尤氪_實(shí)會(huì)導(dǎo)致氫自由基的增加，這將有助于提高燃料的熱解速率，進(jìn)而影響碳煙的生成.文獻(xiàn)[5]研究發(fā)現(xiàn)：燃料側(cè)氧氣的加入會(huì)明顯增加火焰溫度，從而對(duì)碳煙的形成產(chǎn)生影響，為了排除溫度的影響，選擇摻入一定比例的氧化劑，從而使火焰峰值溫度基本保持不變；摻氧會(huì)使乙烯火焰的碳煙生成傾向升高，相反丙烷火焰中摻氧卻會(huì)抑制碳煙生成.另外，氧氣的加入會(huì)改變乙烯-丙烷雙組分混合燃料火焰中碳煙生成的協(xié)同效應(yīng)[6].乙烯火焰中摻入少量的氧氣會(huì)促進(jìn)碳煙生成這一結(jié)論在對(duì)沖火焰和射流火焰的研究中均得到了證實(shí)[7].綜上，現(xiàn)有相關(guān)研究廣泛涉及碳煙體積分?jǐn)?shù)和多環(huán)芳香烴(PAHs)的試驗(yàn)測(cè)量與理論研究，而部分預(yù)混火焰中苯等重要碳煙前驅(qū)體的具體生成機(jī)理仍需進(jìn)一步研究.

為此，選取乙烯作為基礎(chǔ)燃料，以預(yù)混火焰為試驗(yàn)對(duì)象，在燃料端摻入一定量的氧氣，形成部分預(yù)混火焰，利用氣相色譜-質(zhì)譜(GC/MS)系統(tǒng)測(cè)量火焰的目標(biāo)組分；基于OPPDIF 模型和氣相化學(xué)反應(yīng)機(jī)理(KAUST PAH mechanism 2，KM2)[8]，利用Chemkin軟件對(duì)目標(biāo)火焰進(jìn)行模擬計(jì)算，采用試驗(yàn)測(cè)量和計(jì)算相結(jié)合的方法，分析乙烯部分預(yù)混火焰中氣相前驅(qū)體的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)變化和生成路徑.由于苯是PAHs和碳煙生長過程中最重要的基礎(chǔ)組分，筆者重點(diǎn)研究苯這一關(guān)鍵前驅(qū)體的生成路徑.

1 研究方法

1.1 試 驗(yàn)

試驗(yàn)系統(tǒng)由對(duì)沖燃燒器、在線取樣系統(tǒng)及氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)量(GC/MS)系統(tǒng)組成，如圖1所示.

圖1 試驗(yàn)系統(tǒng)裝置示意圖

對(duì)沖燃燒器由兩個(gè)直徑為10 mm的噴嘴相對(duì)放置，兩噴嘴間距為8 mm，氧化劑和燃料分別由上、下噴嘴流出，保護(hù)氣(氮?dú)?由噴嘴外側(cè)的同心軸腔流入，從而避免周圍環(huán)境對(duì)火焰產(chǎn)生的干擾.氣體流量由經(jīng)過校準(zhǔn)的質(zhì)量流量計(jì)控制，整個(gè)燃燒器固定在二維電機(jī)移動(dòng)平臺(tái)上，從而實(shí)現(xiàn)火焰與探針之間的相對(duì)移動(dòng).

由圖1可見，氣相色譜儀(GC、7890B)配置有質(zhì)譜檢測(cè)器(MSD、5977B)、火焰電離檢測(cè)器(FID)和熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD).其中定量環(huán)1分析通道中的3根填充柱(Hayesep Q柱、Porapak Q柱和Molesieve 5A分子篩柱)連接TCD，以分析永久性氣體組分(O2、CO、CO2、H2和CH4).定量環(huán)2分析通道中的毛細(xì)管柱(Agilent HP/AL2O3)連接MSD和FID，以對(duì)輕烴化合物 (C1-C6)的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)進(jìn)行試驗(yàn)測(cè)量.

待測(cè)氣體由熔融石英微探針采集，取樣時(shí)探針尖端位于燃燒器兩噴嘴的中軸線位置[9-11]，氣體通過石英探針抽取采集至GC的兩個(gè)樣品定量環(huán)中儲(chǔ)存，進(jìn)而待測(cè)氣體在載氣的作用下被帶入GC系統(tǒng)中進(jìn)行測(cè)量分析.取樣探針的尖端為表面具有聚酰亞胺涂層的石英探針，內(nèi)徑為150 μm，外徑為360 μm，長度為6 cm.該探針尖端的尺寸不僅減少了對(duì)火焰的干擾程度，并為火焰結(jié)構(gòu)提供了足夠的空間分辨率[12].而且該探針長度能夠產(chǎn)生足夠的壓降來破壞探針內(nèi)部的自由基，進(jìn)而使化學(xué)反應(yīng)快速冷卻[13].目標(biāo)火焰與GC/MS中兩個(gè)定量環(huán)之間用管徑為6.35 mm(即1/4英寸)的不銹鋼管連接，在靠近探針側(cè)安裝顆粒過濾器，以避免火焰產(chǎn)生的碳煙損壞色譜系統(tǒng).且取樣管道均加熱保溫至150 ℃，防止氣體發(fā)生冷凝.整個(gè)試驗(yàn)過程采用數(shù)碼相機(jī)和圖像處理軟件，對(duì)取樣時(shí)探針的實(shí)際位置進(jìn)行了記錄與修正.

在GC/MS分析過程中，用測(cè)量火焰中氣體組分相同的方法對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行分析，通過對(duì)多個(gè)已知組分和物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行分析測(cè)量，來校準(zhǔn)各組分在系統(tǒng)中的出峰時(shí)間及物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)響應(yīng)，以進(jìn)行標(biāo)定.利用色譜柱的固定相選擇性吸附與解析的特性來分離各組分，以進(jìn)行定性分析.而定量分析則采用外標(biāo)法建立多點(diǎn)校準(zhǔn)曲線，對(duì)火焰燃燒產(chǎn)生的目標(biāo)氣體組分進(jìn)行測(cè)量.

1.2 數(shù)值模擬

本研究中使用的數(shù)值模擬軟件是由美國SANDIA國家實(shí)驗(yàn)室開發(fā)的Chemkin系列軟件包.該軟件被廣泛用于計(jì)算帶有詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理的復(fù)雜燃燒問題，經(jīng)過不斷地優(yōu)化和改進(jìn)，可以對(duì)多種燃燒模型所涉及的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)問題進(jìn)行數(shù)值計(jì)算.該軟件可靠性高，結(jié)構(gòu)合理，現(xiàn)已成為燃燒領(lǐng)域的主要計(jì)算軟件.

筆者基于OPPDIF模型和詳細(xì)的氣相反應(yīng)機(jī)理(KM2)[8]，擬對(duì)目標(biāo)工況中碳煙前驅(qū)體組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)分布和生成路徑進(jìn)行數(shù)值模擬.其中，OPPDIF模型是Chemkin軟件包中用來對(duì)穩(wěn)態(tài)對(duì)沖火焰進(jìn)行數(shù)值仿真的模塊，該模型通過數(shù)學(xué)方法，假設(shè)軸向和徑向的速度呈線性變化，可以近似認(rèn)為流體的性質(zhì)只在軸向發(fā)生變化，由此可以將對(duì)沖火焰從實(shí)際的三維模型簡(jiǎn)化為一維模型，且此一維模型可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)上、下兩個(gè)噴嘴之間組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)、溫度場(chǎng)和速度場(chǎng).

所使用的機(jī)理源文件來源于KM2機(jī)理，該機(jī)理包含202種組分和1 351步化學(xué)反應(yīng).為了使得數(shù)值模擬過程中火焰邊界條件設(shè)置得更符合實(shí)際火焰工況，選擇在理想的一維計(jì)算模型中加入徑向速度梯度；在物種輸運(yùn)方程中考慮熱擴(kuò)散效應(yīng)；在網(wǎng)格設(shè)定中，2個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)間最大梯度設(shè)置為0.1，最大曲率設(shè)置為0.5，網(wǎng)格數(shù)最大設(shè)置為500個(gè)網(wǎng)格.以上參數(shù)設(shè)置足以確保計(jì)算曲線的平滑及其模擬結(jié)果的合理性.

2 結(jié)果與討論

2.1 試驗(yàn)工況

目標(biāo)火焰工況下，燃料端和氧化劑端噴嘴出口流速v均設(shè)為22 cm·s-1，溫度為298 K，為常壓狀態(tài).對(duì)于基準(zhǔn)火焰工況，對(duì)沖燃燒器的燃料端是體積分?jǐn)?shù)為100%的純乙烯，氧化劑端的氧氣和氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)分別為18%和82%，該基準(zhǔn)火焰工況的待測(cè)火焰溫度約為1 950 K.

表1為火焰工況參數(shù)設(shè)置，其中v=22 cm·s-1，T=298 K，p=1.013×105Pa.該部分預(yù)混火焰中，摻入的氧化劑中氧氣和氮?dú)怏w積分?jǐn)?shù)與氧化劑端相同.

表1 火焰工況參數(shù)設(shè)置

氧化劑摻混比定義為

α=QD/ (QD+QC2H4),

(1)

式中：α=0、0.1、0.2和0.3，分別對(duì)應(yīng)工況1、工況2、工況3和工況4；QD和QC2H4分別為摻混氧化劑和乙烯的體積流量.

圖2為不同摻混比α下的燃燒器中軸線處的氣體溫度隨距離燃料端噴口間距變化的曲線.

圖2 不同摻混比下的氣體溫度變化曲線

由圖2可知，由于部分預(yù)混火焰中選擇摻入氧化劑，氧氣體積分?jǐn)?shù)較低，保證了摻入氧化劑后的絕熱火焰溫度基本保持不變.由此可見，在火焰溫度一定時(shí)，燃料端氧氣的摻入對(duì)乙烯火焰中燃料裂解和苯等前驅(qū)體的生成有重要影響.

2.2 結(jié)果分析與討論

2.2.1結(jié)果分析

圖3為基準(zhǔn)工況的火焰溫度及軸向速度變化曲線.圖4為部分預(yù)混火焰結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖.

圖3 基準(zhǔn)工況的火焰溫度及軸向速度變化曲線

圖4 對(duì)沖火焰結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

火焰前鋒面位于滯止面(軸向氣相速度為0的位置)靠近氧化劑側(cè)，氧化劑與燃料由上、下噴嘴對(duì)流至滯止面位置.與此同時(shí)，在富燃料火焰區(qū)域生成的碳煙顆粒沿流場(chǎng)方向被氣流帶出滯止面.在此過程中，這些碳煙顆粒會(huì)進(jìn)一步長大，最終由氣流帶出滯止面，進(jìn)而泄露到周圍環(huán)境中.

由圖3可知，乙烯基準(zhǔn)火焰峰值溫度約為1 950 K.火焰絕熱溫度沒有發(fā)生明顯變化，表明火焰的整體結(jié)構(gòu)并未明顯改變.因此，避免了摻混比較高時(shí)，存在雙火焰現(xiàn)象以及由流場(chǎng)因素等造成的影響.同時(shí)軸向速度曲線也表明，火焰前鋒面位于氣相滯止面(圖3、4中標(biāo)記為Zst,g)靠近氧化劑側(cè).已有研究[7]表明，對(duì)沖火焰中的火焰面和滯止面之間的這種相對(duì)位置關(guān)系，對(duì)碳煙前驅(qū)體的生成及進(jìn)一步演化成碳煙的過程存在重要影響.

圖5為工況1火焰中燃料、氧氣和主要燃燒產(chǎn)物(CO、CO2、H2、CH4和C2H2)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的計(jì)算值與試驗(yàn)值對(duì)比.圖中理論計(jì)算值用實(shí)線表示，試驗(yàn)值用空心點(diǎn)表示.圖5 證明了OPPDIF火焰模型和KM2機(jī)理在捕捉OPPDIF火焰結(jié)構(gòu)方面是十分合理的.基準(zhǔn)火焰中主要組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的計(jì)算值與試驗(yàn)值能夠很好地吻合，這說明試驗(yàn)結(jié)果為數(shù)值計(jì)算的模擬結(jié)果及路徑分析的合理性提供了重要依據(jù).

圖5 主要組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)計(jì)算值與試驗(yàn)值的對(duì)比

由圖5可知，該火焰溫度峰值靠近氧化劑側(cè)，此時(shí)CO2物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)達(dá)到峰值.從上、下噴嘴開始，氧化劑和燃料的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)在中軸線上均逆向逐漸下降為0.隨著燃料物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的降低，主要氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐漸增加，CO在火焰前鋒面靠近燃料端附近達(dá)到峰值，CH4、C2H2和H2是燃料分子的主要熱解產(chǎn)物，均在距離燃料端4 mm左右位置物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)達(dá)到最大值.其中C2H2是乙烯火焰中最多的熱解產(chǎn)物，主要存在于火焰前鋒面靠近燃料側(cè)，其最大物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)為3%.

圖6為部分預(yù)混火焰中氧化劑摻混比對(duì)苯生成趨勢(shì)的影響.圖中理論計(jì)算值用實(shí)線表示，試驗(yàn)值用空心點(diǎn)表示.已有研究[7]表明，C2H2是大分子PAHs和碳煙成核以及表面生長過程中極其重要的原料，同時(shí)苯也在此區(qū)域生成，如圖6所示.因此，C2H2的存在為苯的生成做出了重要貢獻(xiàn).

圖6 部分預(yù)混火焰中不同摻混比下苯的生成趨勢(shì)

由圖6可知：在保持火焰溫度基本不變的情況下，摻入少量氧氣時(shí)生成的苯增加，且隨著氧物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)逐步增大，會(huì)導(dǎo)致生成的苯呈逐漸上升趨勢(shì)，這與數(shù)值模擬的結(jié)果保持一致.由此可知，所選取的模型和機(jī)理很好地預(yù)測(cè)了乙烯部分預(yù)混火焰中苯生成的變化趨勢(shì).為此，筆者進(jìn)一步利用KM2機(jī)理，對(duì)目標(biāo)火焰工況進(jìn)行路徑分析，討論碳煙前驅(qū)體中苯的生成路徑.

2.2.2苯的生成路徑分析

重點(diǎn)分析了乙烯對(duì)沖擴(kuò)散火焰的燃料端摻混不同比例的氧化劑對(duì)苯生成影響的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理及生成路徑.圖7為乙烯基準(zhǔn)火焰中主要反應(yīng)對(duì)苯生成的貢獻(xiàn)占比.

圖7 乙烯部分預(yù)混火焰中主要反應(yīng)對(duì)苯生成的貢獻(xiàn)占比

如圖7所示，通過路徑分析得出不同摻混比時(shí)各反應(yīng)對(duì)苯(A1)生成的貢獻(xiàn)占比情況.與基準(zhǔn)火焰相比，摻入10%氧化劑時(shí)苯的生成量增加19.2%，通過對(duì)乙烯基準(zhǔn)火焰進(jìn)行路徑分析可知，這一變化可能是由化學(xué)反應(yīng)(2)-(5)引起的.反應(yīng)式如下：

A1—+H(+M)=A1(+M)，

(2)

A1—+C2H4=A1+C2H3，

(3)

2C3H3=A1，

(4)

C4H5-2+C2H2=A1+H.

(5)

圖8為不同摻混比條件下C3H3的生成趨勢(shì).由化學(xué)路徑分析可知，苯的生成貢獻(xiàn)最大的是苯基(A1—)，進(jìn)一步分析得出，該自由基的產(chǎn)生主要來源于C3H3自身加成反應(yīng)時(shí)的脫H反應(yīng).

圖8 不同摻混比條件下C3H3的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)曲線

結(jié)合式(4)可知，苯的生成主要?dú)w結(jié)為C3H3的增加，正如相關(guān)研究文獻(xiàn)[7,14-16]指出，C3H3的自身加成反應(yīng)是苯生成的重要路徑.乙烯火焰中氧氣的加入明顯促進(jìn)了C3H3的形成(見圖8)，特別是在苯的生成區(qū)域(距離燃料端噴口間距為2.0～4.5 mm) 內(nèi).對(duì)C3H3的生成路徑進(jìn)行分析，結(jié)果表明，氧的加入不僅通過化學(xué)反應(yīng)(6)促進(jìn)了CH2自由基的生成，同時(shí)也通過化學(xué)反應(yīng)(7)、(8)增加了CH3自由基的生成量.反應(yīng)式如下：

C2H2+O=CH2+ CO，

(6)

C2H2+·OH=CH2CO+H，

(7)

CH2CO+H=CH3+CO.

(8)

由此說明，部分預(yù)混火焰由于氧的加入，促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)(6)-(8)，因此C1烴類化合物組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)明顯提高.C1組分在C2H2的作用下，通過以下兩步反應(yīng)進(jìn)一步促進(jìn)了C3H3的生成：

C2H2+CH2=C3H3+H，

(9)

C2H2+·CH2=C3H3+H.

(10)

圖9為不同氧氣摻混比下C3組分的生成趨勢(shì).相比基準(zhǔn)火焰工況，摻氧后的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生了較多的H原子和·OH自由基.且隨著氧氣摻混比的增加，AC3H4和PC3H4(如圖9所示)物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)的模擬值和試驗(yàn)值均呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，二者與H原子和·OH自由基進(jìn)一步反應(yīng)(化學(xué)反應(yīng)(11)-(13))生成C3H3.其中，由于乙烯燃燒中不易產(chǎn)生C1組分，因此氧經(jīng)以下路徑摻入：

C2H4→C2H3(+CH3)→C3H6→C3H5-A→AC3H4→PC3H4，導(dǎo)致C3組分明顯增加，使得摻氧后C3H3明顯增加，從而促進(jìn)了苯的生成.因此C3H3的自身加成反應(yīng)成為摻氧后促進(jìn)苯生成的主要因素.反應(yīng)式(11)-(13)如下所示：

AC3H4+·OH=C3H3+H2O，

(11)

PC3H4+·OH=C3H3+H2O，

(12)

PC3H4+H=C3H3+H2.

(13)

圖9 不同摻混比下C3組分的物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)曲線

圖10為不同氧氣摻混比條件下C4組分的生成趨勢(shì).分析得出產(chǎn)物中的C4H5-2也是通過路徑C4H6-13→i-C4H5→C4H5-2→A1，進(jìn)一步促進(jìn)了苯的生成，乙烯中摻入少量氧增加了H原子、·OH自由基的生成，C2H4與H原子、·OH自由基的相互作用，促進(jìn)了乙烯基(C2H3)的形成，進(jìn)而促進(jìn)了C4H6-13的生成，如圖10所示，經(jīng)過多步化學(xué)反應(yīng)(14)-(16)，導(dǎo)致C4H5-2的增加.反應(yīng)式(14)-(16)如下：

C2H4+C2H3=C4H6-13+H，

(14)

C4H6-13+H=i-C4H5+H2，

(15)

i-C4H5=C4H5-2.

(16)

圖10 不同摻混比條件下C4組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)曲線

C4H5-2進(jìn)一步與C2H2反應(yīng)，促進(jìn)了化學(xué)反應(yīng)(5)，因此C4+C2反應(yīng)路徑成為苯生成量增加的另一個(gè)主要原因.

綜上所述，在控制火焰溫度幾乎不變的乙烯部分預(yù)混火焰中，試驗(yàn)數(shù)據(jù)很好地驗(yàn)證了各組分的模擬計(jì)算結(jié)果.由于氧化劑的摻混，增加了乙烯火焰中H原子、·OH自由基及C1組分物質(zhì)的量分?jǐn)?shù)，這些自由基在與C2H4的相互作用下，明顯促進(jìn)了C3H3、A1—和C4H5-2的生成.因此，在乙烯燃料中摻入氧氣時(shí)，C3H3的自身加成反應(yīng)和C4+C2相互作用這兩個(gè)主要反應(yīng)路徑，促使了部分預(yù)混火焰中苯的生成量呈上升趨勢(shì).

3 結(jié) 論

1) 應(yīng)用氣相色譜系統(tǒng)，對(duì)乙烯部分預(yù)混火焰中C1-C6氣相小分子烴類化合物和永久性氣體組分進(jìn)行了測(cè)量，完善了乙烯部分預(yù)混火焰研究中關(guān)于碳煙前驅(qū)體中氣相小分子的試驗(yàn)分析.

2) 相對(duì)于純擴(kuò)散火焰，部分預(yù)混火焰中苯的生成呈現(xiàn)明顯上升趨勢(shì)，這一結(jié)論與前人的研究結(jié)果中提到的乙烯部分預(yù)混火焰中碳煙的生成呈增加趨勢(shì)的結(jié)論是一致的.因此，可以說明苯的生成是碳煙生成的重要來源，控制苯的生成量可以在一定程度上控制碳煙的形成.

3) 通過對(duì)苯的生成路徑分析，發(fā)現(xiàn)燃料端氧氣的摻入促進(jìn)了乙烯火焰中H原子、·OH自由基以及C1組分生成量的增加，與C2H4進(jìn)一步相互作用，促進(jìn)了C3H3、A1—和C4H5-2的生成，因此苯的增加主要是由C2和C4烴類化合物相互作用以及C3H3自身加成反應(yīng)這兩個(gè)主要反應(yīng)路徑促進(jìn)的，同時(shí)說明 C3和C4組分等氣相小分子促進(jìn)了苯等芳香烴及碳煙的形成.