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随着我国经济的高速发展,我国CO2排放量超过美国跃居世界第一,如何有效的减少工业碳排放已经成为我国面临的重要课题。02/C02燃烧技术作为一种新型的碳捕集技术发展迅速,应用前景良好。由于C02与N2物理化学性质的不同,当由C02取代N2作为燃烧气氛后,燃烧机理发生了改变,许多相关问题有待解决。本文通过数值模拟的方法对CH4在02/C02气氛中的燃烧机理进行了研究,并通过实验验证了详细化学反应动力学模型的准确性。首先,利用Chemkin软件中的PREMIX模块建立了G3详细动力学模型,模拟了CH4在02/C02气氛中燃烧过程,研究了层流火焰传播速度、火焰厚度及组分分布、反应路径等燃烧机理。结果分析如下：首先,CH4在02/C02气氛中的火焰传播速度为在02/N2气氛中火焰传播速度约为1/5；其次,高浓度C02对H原子的抑制作用最大；第三在02/C02气氛中R284、R153的重要性要大于在02/N2气氛中的重要性,其中R284对燃烧起到促进作用,而R153对燃烧起到抑制作用；最后,CH4在02/CO2气氛中燃烧主要反应路径与在O2/N2气氛中燃烧主要反应路径是一致的,但各个基元反应的贡献率发生变化。CH3→CH2O支路反应路径存在明显的差异,在O2/CO2气氛中CH3→CO的反应路径不能够被忽略,除此之外在O2/CO2气氛中CH2(S)→CO,而在O2/N2气氛中CH2(S)→CH2。其次,通过全局敏感性分析以及主成分法对G3详细机理进行了简化,得到一个包含17个组分、39个基元反应的简化机理。通过对层流预混火焰火焰传播速度和主要组分分布的模拟,所得简化机理和详细机理关于火焰传播速度和主要组分分布的计算吻合很好,为实际火焰结构数值模拟提供了基础数据。最后利用本生灯实验台测量了CH4在02/C02气氛中燃烧层流火焰传播速度,实验结果与详细化学反应动力学模型计算结果基本相符,验证了详细化学反应动力学模型的正确性。利用不确定分析对G3详细化学反应动力学模型进行了准确性评价,结果显示G3详细化学反应动力学模型满足“准确性”。