Étude de la dynamique moléculaire ReaxFF des caractéristiques de combustion oxydative du fluide mixte R1132 (E)/R1234ze (E)

Lü Zijian ,  

Yang Hao ,  

Chen Yubo ,  

Jin Tingxiang ,  

Che Fuliang ,  

摘要

Pour évaluer la sécurité du fluide combustible binaire R1132 (E)/R1234ze (E) dans les applications pratiques, des méthodes de dynamique moléculaire réactive et de la théorie de la fonctionnelle de la densité ont été utilisées pour étudier l'influence de la température, du rapport équivalent d'oxygène, de la composition et des molécules d'eau sur le comportement d'oxydation-combustion du fluide mixte R1132 (E)/R1234ze (E). Les résultats montrent que la température de réaction est le principal facteur contrôlant la vitesse de réaction du système, les réactifs à 2000 K et plus étant entièrement consommés en 3000 ps, la haute température accélérant considérablement la pyrolyse initiale et favorisant la conversion oxydative ultérieure ; la teneur en oxygène affecte principalement la profondeur d'oxydation, avec une augmentation significative de la production de CO et CO2 lorsque le rapport équivalent d'oxygène passe de 0,5 à 1,5, mais ayant peu d'effet sur la vitesse de pyrolyse initiale ; dans différentes proportions de composants du mélange R1132 (E)/R1234ze (E), la production de HF reste essentiellement constante, environ 350 molécules, représentant plus de 90 % de l'hydrogène total du système ; une proportion plus élevée de R1234ze (E) prolonge le temps de décomposition complète du fluide mixte et augmente la formation de COF2 ; les molécules d'eau environnementales fournissent par pyrolyse des radicaux libres actifs et piègent les intermédiaires fluorés, favorisant significativement l'oxydation complète du carbone et augmentant le rendement en HF. Dans le système mélangé, R1132 (E) initie préférentiellement la réaction par la voie d'auto-décomposition, tandis que R1234ze (E) subit préférentiellement la rupture des liaisons C-C pour former des radicaux •CF3 et •C2H2F, qui sont finalement oxydés en CO2 via les voies COF2/COF et la rupture progressive des liaisons C-F/C-H respectivement.

关键词

R1132 (E); simulation de dynamique moléculaire; fluide frigorigène mixte; chimie computationnelle; sécurité

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