甲醇燃料燃烧的同步辐射研究

The global energy crisis and growing environmental concerns have prompted many countries to search for alternative energy sources. Methanol fuel is one of the environmentally friendly alternative clean automotive fuel sources considering China''s national conditions. Currently, the non-regulated emissions from methanol fuel combustion become the barrier for the promotion of methanol fuel. Methanol fuel combustion is a very complex process, the development of transient non-contact spectral diagnostic methods for understanding the combustion mechanism is very important. The synchrotron radiation mass spectrometry and laser spectroscopy will be used in quantitative detection of the unconventional emissions and reactive intermediates in methanol fuel combustion process. The project will focus on the flame luminescence spectra, the lifetime of some important free radical in combustion process, and the effects of the ratio and purity of methanol, temperature, concentration, ignition delay, the lifetime of some free radicals and other factors. The ultrafast laser combustion diagnostic techniques will be used in the exploration of chemical kinetic transient process, and understand the methanol fuel combustion at the molecular level to achieve. We hope the research could provide a reliable basis for improving the combustion efficiency and reducing undesired pollutants emission of methanol fuel.

全球能源危机和环境问题促使许多国家在努力寻找替代能源，甲醇燃料是符合我国国情的汽车代用清洁燃料之一。目前阻碍甲醇燃料推广的主要争议在于甲醇燃料燃烧的非常规排放问题。甲醇燃料燃烧是非常复杂的过程，发展瞬态非接触光谱燃烧诊断方法对于理解燃烧机理非常重要。本项目将利用同步辐射质谱与激光光谱相结合的方法定量检测甲醇燃料的非常规排放物以及燃烧过程的活性中间体。重点研究燃烧火焰的发光光谱，燃烧过程中重要自由基的寿命，甲醇的配比、纯度、温度、浓度、点火延迟、自由基寿命等因素对甲醇燃料燃烧性能的影响等内容。利用超快时间分辨的激光燃烧诊断技术深入探索甲醇燃料燃烧的瞬态化学反应动力学过程，实现在分子水平上描述甲醇燃料的燃烧。希望本项目的研究能为提高甲醇燃料的燃烧效率和减少污染物的排放提供可靠的依据。

全球能源危机和环境问题促使许多国家在努力寻找替代能源，甲醇燃料是符合我国国情的汽车代用清洁燃料之一。目前阻碍甲醇燃料推广的主要争议在于甲醇燃料燃烧的非常规排放问题。甲醇燃料燃烧是非常复杂的过程，发展瞬态非接触光谱燃烧诊断方法对于理解燃烧机理非常重要。本项目将利用同步辐射质谱与激光光谱相结合的方法定量检测甲醇燃料的非常规排放物以及燃烧过程的活性中间体。重点研究燃烧火焰的发光光谱，燃烧过程中重要自由基的寿命，甲醇的配比、纯度、温度、浓度、点火延迟、自由基寿命等因素对甲醇燃料燃烧性能的影响等内容。利用超快时间分辨的激光燃烧诊断技术深入探索甲醇燃料燃烧的瞬态化学反应动力学过程，实现在分子水平上描述甲醇燃料的燃烧。实验研究了燃料当量比和燃料流量对燃烧过程中甲醛产生和排放特性的影响。实验结果表明, 甲醛是甲醇燃烧过程一个重要的中间产物, 在火焰面中大量生成。碳氢燃料在密闭燃烧器中燃烧有大量的甲醛等非常规排放物产生。只有把燃烧产生非常规排放物的机理了解清晰了，才能更好地制定燃烧的策略，从而来减少污染物的排放及提高燃烧效率。我们希望此研究能够为提高甲醇燃料的燃烧效率和减少污染物的排放提供可靠的依据。