地区：上海市 宝山区
关键词：上海交通大学;清华大学;中国科学技术大学
成果类型：其它
成果领域：生物与新医药
成果编号：A2021061000004530
成果描述：
| 该项目属于工程热物理学科。化石燃料(主要为碳氢燃料)和生物燃料的燃烧是全球一次能源的首要来源和大气污染物的主要排放源。美国科学院和工程院双院士H.W. Emmons在1971年第13届国际燃烧会议大会特邀报告中指出“燃烧本质上是伴随放热和发光的反应”，着火、熄火和污染物排放等关键燃烧特性都与燃烧中间产物的组成及其反应机理密切相关，先进发动机研发所依赖的燃烧数值模拟工作也迫切需要高预测性的燃烧反应动力学模型。自18世纪70年代拉瓦锡在燃烧中发现氧气并创立燃烧学以来，国际燃烧学界一直致力于全面诊断燃烧中间产物和建立高预测性燃烧反应动力学模型。针对这一难题，该项目提出了从革新研究方法、发现关键中间产物到建立燃烧反应动力学模型的学术思想，并应用于国际前沿燃烧学研究和国家重大科技需求，取得了以下主要科学发现：1.发展了基于同步辐射的燃烧诊断方法。实现了对层流预混火焰中自由基、活泼分子、同分异构体及多环芳烃的全面探测，并将这一新方法拓展应用于热解、氧化和扩散火焰等其他主要燃烧研究体系，从而解决了国际上对燃烧中间产物全面诊断的难题。2.发现了一系列重要燃烧中间产物并揭示了相关燃烧反应机理。在碳氢燃料和生物燃料的火焰及热解中发现了烯醇，并发现烯醇是醛、酮类污染物的重要前驱体；在碳氢燃料低温氧化中发现了过氧化物，证实了过氧化物在燃料低温氧化机理中的关键作用；探测到了聚炔烃、苄基分解新产物和大量自由基，揭示和验证了一批涉及燃料氧化、分解和污染物生成的关键燃烧反应机理。3.揭示了多类典型燃料的燃烧反应动力学特性并建立了燃烧反应动力学模型。通过对多类典型碳氢燃料和生物燃料燃烧反应动力学特性的系统探索，揭示了燃料分子结构对关键中间产物和污染物的影响及其中的动力学机制，建立了多类典型碳氢燃料和生物燃料的燃烧中间产物数据库及燃烧反应动力学模型，并应用于国际知名燃烧学者的前沿科学研究和中国航空推进技术相关重点研发单位的燃烧室数值模拟工作。该项目在国际燃烧学界两大权威期刊Combust. Flame和Proc. Combust. Inst.上发表论文36篇。8篇代表性论文和20篇主要论文分别被SCI他引311次和624次，其中代表性论文[1]、[3]和[5]为ESI高引论文。 |
