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Enregistrement W4312754179 · doi:10.1115/gt2022-82305

The Ignition of C1–C7 Natural Gas Blends and the Effect of Hydrogen Addition in the Low and High Temperature Regimes

2022· article· en· W4312754179 sur OpenAlexaff
A. Abd El-Sabor Mohamed, Amrit Bikram Sahu, Snehasish Panigrahy, Gilles Bourque, Henry J. Curran

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEngineering
ThématiqueCombustion and Detonation Processes
Établissements canadiensSiemens (Canada)
Organismes subventionnairesnon disponible
Mots-clésMethaneIgnition systemShock tubeStoichiometryBranching (polymer chemistry)Materials scienceHydrogenVolume (thermodynamics)AlkaneAnalytical Chemistry (journal)ThermodynamicsBar (unit)Atmospheric temperature rangeChemistryHydrocarbonComposite materialPhysical chemistryOrganic chemistryShock wavePhysics

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract New ignition delay time (IDT) measurements for two natural gas (NG) blends composed of C1 – C7 n-alkanes, NG6 (C1:60.625%, C2:20%, C3:10%, C4:5%, nC5:2.5%, nC6:1.25%, nC7:0.625%) and NG7 (C1:72.635%, C2:10%, C3:6.667%, C4:4.444%, nC5:2.965%, nC6:1.976%, nC7:1.317%) by volume with methane as the major component are presented. The measurements were recorded using a high-pressure shock tube (HPST) for stoichiometric fuel in air mixtures at reflected shock pressures (p5) of 20–30 bar and at temperatures (T5) of 987–1420 K. The current results together with rapid compression machine (RCM) measurements in the literature show that higher concentrations of the higher n-alkanes (C4 – C7) ∼1.327% in the NG7 blend compared to the NG6 blend result in the ignition for NG7 being almost a factor of two faster than NG6 at compressed temperatures of (TC) ≤ 1000 K. This is due to the low temperature chain branching reactions that occur for higher alkane oxidation kinetics in this temperature range. On the contrary, at TC > 1000 K, NG6 exhibits ∼20% faster ignition than NG7 primarily because about 12% of the methane in the NG7 blend is primarily replaced by ethane (∼10%) in NG6, which is significantly more reactive than methane at these higher temperatures. The performance of NUIGMech1.2 in simulating these data is assessed and it can reproduce the experiments within 20% for all the conditions considered in the study. We also investigate the effect of hydrogen addition to the auto-ignition of these NG blends using NUIGMech1.2 which has been validated against the existing literature for natural gas/hydrogen blends. The results demonstrate that hydrogen addition has both an inhibiting and promoting effect in the low- and high-temperatures regime, respectively. Sensitivity analyses of the hydrogen/NG mixtures are performed to understand the underlying kinetics controlling these opposite ignition effects. At low temperatures, H-atom abstraction by ȮH radicals from C3 and larger fuels are the key chain-branching reactions consuming the fuel and providing the necessary fuel radicals which undergo low temperature chemistry (LTC) leading to ignition. However, with the addition of hydrogen to the fuel mixture, the competition for ȮH radicals by H2 via the reaction H2+ȮH↔Ḣ+H2O reduces the progress of the LTC of the higher hydrocarbon fuels thereby inhibiting ignition. At higher temperatures, since Ḣ+O2↔Ö+ȮH is the most sensitive reaction promoting reactivity, the higher concentrations of H2 in the fuel mixture leads to higher Ḣ atom concentrations leading to faster ignition due to an enhanced rate of the Ḣ+O2↔Ö+ȮH reaction.

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction distillée sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,000
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,000
Version: codex-gemma-dda1882f352aStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Expérimental (laboratoire) · Signal consensuel: aucune
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,691
Score d'incertitude au seuil0,107

Scores Codex et Gemma par catégorie

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0000,000
Bibliométrie0,0000,000
Études des sciences et des technologies0,0000,000
Communication savante0,0000,000
Science ouverte0,0000,000
Intégrité de la recherche0,0000,000
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0000,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,002
Tête enseignante GPT0,173
Écart entre enseignants0,172 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeExpérimental (laboratoire)
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations0
Publié2022
Routes d'admission1
Résumé présentoui

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