氢氧燃烧反应中OH^*发光信号理论模拟研究

摘要

OH^*发光信号能够有效表征燃烧关键参数（火焰结构、反应动力学及热释放速率），是重要的燃烧诊断手段.本研究通过增加O^*、OH^*、 O₂（a¹?_g）和HO₂^*4个激发态物种参与反应通道，构建了含激发态反应通道的氢氧和乙烯燃烧机理.模拟了氢氧燃烧过程中的OH^*发光信号强度峰值，与激波管实验测量结果较为吻合，通过敏感性和生成速率分析（Rate of Production,ROP）阐明了OH^*光信号的生成与消耗过程.发现OH^*主要产生通道为O^*+H₂O→OH^*+OH，而O₂（a¹?_g）和HO₂^*则对反应网络完善起重要作用.为验证机理的可靠性，模拟了氢氧和乙烯燃烧的点火延迟时间.对比分析发现，本研究构建的含激发态反应的机理能够提升对实验测量点火延迟时间的预测精度，为揭示燃烧过程的微观机制提供了理论支撑，对认识燃烧过程的本质具有重要意义.

关键词

化学发光 / 激发态 / 氢氧燃烧 / 乙烯燃烧 / 燃烧机理