Pressure dependence of synergistic soot formation in ethylene/propane co-flow diffusion flames
Notice bibliographique
Résumé
This study investigates the influence of pressure on synergistic soot formation in co-flow laminar diffusion flames of ethylene/propane mixtures (1–6 atm). Radially resolved fields of soot volume fraction, temperature, and the soot absorption function, E ( m ) , were obtained using three-color line-of-sight attenuation and spectral soot emission techniques. Synergistic promotion of soot formation was observed at all pressures, but its strength varied with pressure: at 1 atm, the peak soot volume fraction increased from 1.24 ppm in neat ethylene to 1.52 ppm with 5% carbon from propane, whereas at 6 atm it increased only marginally from 86.4 ppm to 90.3 ppm. Normalized soot yield revealed the strongest nonlinearity at 2 atm, followed by 3 atm, then 1 atm, 4 atm, 5 atm, and 6 atm. Temperatures for different mixtures at a given pressure were similar and primarily controlled by soot loading and associated radiative losses. The measurements show that E ( m ) varies both spectrally and spatially; values are notably lower than the commonly assumed 0.26 in nascent soot regions near the flame base and higher elsewhere. This variation demonstrates that a constant E ( m ) can misestimate soot volume fraction depending on location and wavelength. Despite substantial differences in soot concentration among mixtures, soot maturity distributions were broadly similar. These results provide high-fidelity data for model validation and emphasize the need to account for wavelength-dependent optical properties when quantifying soot at elevated pressures. Novelty and significance statement This study provides the first multi-parameter characterization of synergistic soot formation in ethylene/propane diffusion flames at elevated pressures. By introducing a wavelength-dependent absorption function, E ( m ) , it captures spatial variation in soot maturity and improves quantification. The results demonstrate persistent synergistic effects across pressures and yield novel mechanistic insights, including rate-limiting steps, with direct relevance to predictive soot models for high-pressure combustion systems using blended fuels.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
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.
score_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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».