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Experimental and Kinetic Modeling of the Oxidation of Synthetic Jet Fuels and Surrogates

机译：合成喷气燃料和代孕化合物氧化的实验和动力学建模

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The interest for synthetic and/or bio-derived jet fuels is increasing with the aim of reducing air transportation dependence on fossil fuels, soot emissions, and carbon footprint. Jet fuels can be produced through Fischer-Tropsch synthesis of paraffins followed by post-processing or blending to meet jet fuel specifications. Synthetic jet fuels mainly contain n-alkanes, iso-alkanes, and cyclo-alkanes, with possible aromatic fractions. The aim of this work is to study the kinetics of oxidation of gas-to-liquid (GtL) and coal-to-liquid (CtL) alternative jet fuels and representative surrogates in a jet-stirred reactor (JSR) operating under the same conditions of temperature, pressure, and equivalence ratio. To experimentally represent the selected synthetic jet fuels, we have designed surrogates consisting of 3-5 representative species. We experimentally studied the oxidation of these representative mixtures (n-decane, iso-octane, and decalin for GtL; n-decane, iso-octane, n-propylcyclohexane, decalin, and n-propylbenzene for CtL), a 100% GtL, and a 100% CtL in a JSR at 10 atm and an equivalence ratio phi = 1. A detailed kinetic reaction mechanism (2430 species versus 10,962 reversible reactions) and model fuels (4-7 components) were developed and validated by comparison with experimental results.
机译：为了减少航空运输对化石燃料，烟尘排放和碳足迹的依赖性，对合成和/或生物衍生的喷气燃料的兴趣正在增加。可以通过费-托合成链烷烃，然后进行后处理或掺合以满足喷气燃料规格来生产喷气燃料。合成航空燃料主要包含正构烷烃，异烷烃和环烷烃，并可能含有芳烃馏分。这项工作的目的是研究在相同条件下运行的喷气搅拌反应器（JSR）中的气液（GtL）和煤液（CtL）替代喷气燃料和代表性替代物的氧化动力学温度，压力和当量比为了实验性地代表选定的合成航空燃料，我们设计了由3-5个代表性物种组成的替代物。我们通过实验研究了这些代表性混合物（GtL的正癸烷，异辛烷和萘烷的氧化； CtL的正癸烷，异辛烷，正丙基环己烷，萘烷和正丙基苯）的氧化，GtL为100％，在10atm的当量比和phi = 1时在JSR中具有100％的CtL。开发了详细的动力学反应机理（2430个物种对10,962个可逆反应）和模型燃料（4-7个组分），并与实验结果进行了比较验证。

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