《長碳鏈不飽和脂肪酸甲酯化學反應動力學基礎研究》是依託西安交通大學，由湯成龍擔任項目負責人的重大研究計畫。
基本介紹
- 中文名：長碳鏈不飽和脂肪酸甲酯化學反應動力學基礎研究
- 項目類別：重大研究計畫
- 項目負責人：湯成龍
- 依託單位：西安交通大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
大分子燃料燃燒反應機理是耦合化學反應湍流燃燒研究的先決條件，也是發展先進發動機燃燒技術和控制策略的關鍵和國際前沿問題。本項目緊扣“面向發動機的湍流燃燒基礎研究”重大研究計畫提出的核心科學問題之一“寬範圍燃燒反應動力學”，以長碳鏈不飽和脂肪酸甲酯(實際生物柴油主要成分)為研究對象，利用激波管、快速壓縮機等實驗平台和技術，結合理論計算和數值模擬手段，開展低溫氧化的關鍵基元反應定量診斷和理論研究，構建出實際生物柴油組分在寬廣範圍內的詳細化學反應動力學機理，闡明溫度、壓力、燃料分子結構對反應路徑的影響機制，為發展針對不同目標燃燒參數有較高保真度的簡化機理及以此為基礎的耦合湍流和化學反應的多尺度計算流體力學研究奠定基礎，“為我國發動機可控燃燒技術的發展提供理論支撐，建設一支有國際影力的研究隊伍，提升我國在燃燒研究領域的整體創新能力和國際地位”作出貢獻。
結題摘要
大分子燃料燃燒反應機理是耦合化學反應湍流燃燒研究的先決條件，也是發展先進發動機燃燒技術和控制策略的關鍵和國際前沿問題。項目緊扣“面向發動機的湍流燃燒基礎研究”重大研究計畫提出的核心科學問題之一“寬範圍燃燒反應動力學”，以長碳鏈不飽和脂肪酸甲酯(實際生物柴油主要成分)為研究對象，利用激波管、快速壓縮機等實驗平台和技術，結合理論計算和數值模擬手段，開展低溫氧化的關鍵基元反應定量診斷和理論研究。構建出實際生物柴油組分在寬廣範圍內的詳細化學反應動力學機理，闡明溫度、壓力、燃料分子結構對反應路徑的影響機制，為發展針對不同目標燃燒參數有較高保真度的簡化機理及以此為基礎的耦合湍流和化學反應的多尺度計算流體力學研究奠定基礎。 按照計畫任務書完成了庚稀、呋喃、己烯等不飽和脂肪烴燃料的低溫著火特性實驗和量化計算理論研究。構建出C5~C7不飽和烯烴、呋喃等燃料組分在寬廣範圍內的詳細化學反應動力學機理，闡明了溫度、壓力、燃料分子結構對反應路徑的影響機制，為發展針對不同目標燃燒參數有較高保真度的簡化機理及以此為基礎的耦合湍流和化學反應的多尺計算流體力學研究奠定基礎。 此外，中期評估會議後，按照專家建議，更多地開展了面向航空航天含能推進劑的燃燒化學及液相自點火相關研究，部分研究成果被英國皇家化學會(The Royal Society of Chemistry)作為highlighted 研究報導，稱“中國科學家研發了一類新型的較為安全的推進劑，有望用於未來綠色火箭推進…”。 基礎研究工作發表標註基金號91541107的SCI論文16篇，申請發明專利6項，授權適用新型專利2項，獲得工程熱物理會議燃燒學術年會優秀論文1篇，其中燃燒領域頂級期刊論文Combustion and Flame 3篇， Proceedings of the Combustion Institute 2篇。課題負責人基於該項目支持，獲得國防項目子課題2項，獲得國家自然科學基金優秀青年基金資助，被推薦“仲英青年學者”。課題負責人被聘為中國宇航學會彈藥安全專委會委員，中國燃燒學術年會程式委員會委員。在項目支持下，參加國際燃燒大會4人次，徐楠等5名同學獲得博士學位，張旭輝等5名同學獲得碩士學位, 秦夢曉獲得國家獎學金。
