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材料科学与工程学院研究团队在燃烧领域国际顶级期刊Proceedings of the Combustion Institute和Combustion and Flame上发表系列研究成果

来源:材料科学与工程学院    日期:2020/11/26 15:53:18    点击数:5159

近日,我校材料科学与工程学院研究团队甯红波课题组在燃烧领域国际顶级期刊Proceedings of the Combustion Institute上同期发表了2篇学术论文,在Combustion and Flame上发表1篇学术简讯论文。这是Proceedings of the Combustion Institute首次刊发以我校为第一完成单位的论文,同时也是Combustion and Flame首次刊发以我校为第一完成单位的学术简讯论文。

通过对火箭推进剂燃料二甲胺的低温燃烧反应机理的理论研究,我们建立了明显不同于传统的碳氢燃料低温燃烧反应网络(图1),可为系统确立含氮燃料的低温燃烧反应网络提供指导和借鉴。相关成果以“Insight into the low-temperature oxidation of dimethylamine radicals”为题发表在Proceedings of the Combustion Institute上。博士研究生尚艳磊为论文的第一作者,甯红波助理研究员、史进春副研究员为共同通讯作者。

图1二甲胺自由基的低温燃烧反应网络势能面

团队与香港中文大学任伟教授合作,建立了用于激波管含氮燃料研究的中红外激光吸收光谱在线测量系统(图2)。从而实现了从理论计算、机理构建与激波管实验验证的相互支持的自主研究模式。相关成果以“Shock tube measurement of NO time-histories in nitromethane pyrolysis using a quantum cascade laser at 5.26 μm”为题同期发表在Proceedings of the Combustion Institute上。博士研究生尚艳磊和王震博士为论文的共同第一作者,甯红波助理研究员、任伟教授为共同通讯作者。

图2 激波管中红外激光吸收光谱在线测量系统

此外,点火延迟时间是燃料燃烧特性评价的重要指标之一,直接反映了燃料燃烧反应链诱发和链传递的动力学特征,对于验证和改进燃烧反应动力学模型具有重大意义。通过二元混合燃料硝基甲烷/乙烷的点火特性研究,研究发现乙烷点火特性并非随着硝基甲烷的掺混比增加而一直加快,反而呈现出一种少有的非线性关系(图3)。相关成果以“Abnormal promotion effect of nitromethane on ethane ignition”为题发表在Combustion and Flame上。博士研究生尚艳磊为论文的第一作者,甯红波助理研究员、史进春副研究员为共同通讯作者。

图3硝基甲烷、乙烷及其二元混合物的点火延迟时间

国际燃烧会议是燃烧科学与技术领域规模最大、影响力最强、水平最高的学术会议,一直被誉为燃烧界的“奥林匹克”,由国际燃烧学会每两年举办一次。该会议参会论文采用严格的二次同行评审制度,被接收的论文由作者在大会作口头报告,随后进行二次评审,录用论文发表于国际燃烧学会会刊Proceedings of the Combustion Institute上。Proceedings of the Combustion Institute 和Combustion and Flame 是国际燃烧领域公认的顶级期刊,最新的影响因子分别为5.627和4.57,在JCR中位列 Q1。

该系列研究得到了国家重大科研仪器研专项(11627901)、国家自然科学基金面上项目(51776179)和青年基金项目(21903064)等的资助。

 

论文信息:

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1540748920303783

2. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1540748920302388

3. Yanlei Shang, Jinchun Shi*, Hongbo Ning*, Ruitong Zhang, S.-N. Luo, Abnormal promotion effect of nitromethane on ethane ignition, Combustion and Flame, 2020, accepted.

 

信息员:熊苏雅     作者:甯红波     责任编辑:章春军

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