燃烧反应动力学-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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燃烧反应动力学

项目名称：燃烧反应动力学
项目类别：国家杰出青年科学基金
批准号：50925623
申请代码：E0604
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2010-01-01-2013-12-31

项目负责人：齐飞
负责人职称：教授
依托单位：中国科学技术大学
批准年度：2009

中文摘要：

(1)创立了燃烧诊断新方法-同步辐射真空紫外单光子电离与分子束质谱相结合，应用于燃烧中间物的探测；自行设计、建造了多套性能独特的燃烧研究装置，用于低压预混层流火焰、常压非预混扩散火焰以及燃料的热解研究等；发展了离子探测新技术，极大地提高了探测灵敏度；仪器的性能明显优于美国同类装置。(2)在火焰中探测到一系列新的燃烧中间体-烯醇，"烯醇类燃烧中间体的发现，需要进一步修正、完善现有的燃烧动力学模型"，结果发表在国际著名刊物Science上。(3)系统地研究了碳氢燃料、生物质燃料和含氮燃料的燃烧反应动力学，多数审稿人认为"利用同步辐射光电离技术对具有同分异构体结构的燃烧中间体进行区分，是其它方法无法做到的"。共发表论文近百篇，其中近5年在Science、Proc. Combust. Inst. 、Combustion and Flame、Energy & Fuels等期刊发表多篇高质量论文。

中文主题词：燃烧反应动力学；燃烧诊断；燃烧机理；航天替代燃料；

英文摘要：

combustion kinetics；combustion diagnostics；reaction mechanism；jet surrogate fuels；

英文主题词： combustion kinetics；combustion diagnostics；reaction mechanism；jet surrogate fuels；

结论摘要：

项目执行期间，我们创造性地将真空紫外单光子电离与分子束质谱技术相结合发展了基于同步辐射的燃烧诊断方法，自主研制了多套性能独特的燃烧实验平台，应用于变压力流动反应器热解、低压至常压层流预混火焰、常压低温射流搅拌反应器氧化和常压扩散火焰等主要燃烧体系，对多种典型碳氢燃料和生物燃料的燃烧产物进行了全面的鉴别，发现了燃料同分异构体、支链、含氧官能团等结构特征对燃烧产物(特别是燃烧污染物)结构及浓度的重要影响。在实验的基础上，结合量子化学和速率常数计算，自主发展了多种类型燃料的燃烧反应动力学模型。利用全面的燃烧微观结构信息对所发展的模型进行了充分的实验验证，为我国先进能源动力设备设计、燃烧污染物控制等领域提供了重要的燃烧模型，研究成果已被重点国防科研单位应用于我国航空航天推进系统燃烧室设计中的数值模拟工作。本项目执行期间共在Angewandte Chemie International Edition、Combustion and Flame、Proceedings of the Combustion Institute等期刊发表论文43篇。在国际燃烧领域两大权威期刊Proceedings of the Combustion Institute和Combustion and Flame上共发表论文23篇，居同期全球第三位。项目负责人担任国际燃烧学会理事会理事、国际权威期刊Proceedings of the Combustion Institute、Combustion and Flame等期刊编委，任第33、34届国际燃烧大会分论坛主席等职。2012年，项目负责人受邀在第34届国际燃烧大会上做时长1小时大会特邀(Plenary)报告，该会议是燃烧领域水平最高的国际会议，代表了国际燃烧领域最前沿的研究水平，这是国际燃烧学会议第一次邀请中国学者做大会特邀报告。2012年项目负责人当选为美国物理学会会士(APS Fellow)，美国物理学会公布的获选理由是“由于他对基于同步辐射的燃烧诊断研究开创性的发展，特别是将其应用于探索多种燃料的热解、氧化和火焰化学”。

成果综合统计