为了探究肼类自燃型火箭推进剂热解和氧化组分中不饱和烷烃与氮氧化物间是否存在直接交互作用,对C2 H4和N2O混合气的自着火过程进行了实验和理论研究.利用激波管反射激波方法,测量了化学计量比C2 H4/O2/N2O/Ar混合气(N2O与(O2 +N2O)的摩尔分数比为0％、50％、80％和100％)在温度为1 214～1 817 K、压力为0.12～1.01MPa下的点火延迟期.实验结果表明,与纯O2作为氧化剂比较,N2O替换部分O2显著降低了C2 H4的反应活性,延长其点火延迟期,随着N2O浓度的增加,抑制影响效果变化显著,在N2 O/O2的摩尔分数比超过50％情况下尤为突出,单O原子N2O在氧化不饱和烷烃时并未表现出优势.数值模拟结果表明,只有Aramco-Z可在整个研究工况下合理地预测当前实验结果.N2O和C2H4之间并未发生直接化学交互作用,N2O的添加对C2 H3与O2反应速率及活性自由基池浓度的抑制作用是其氧化能力弱于O2的主要动力学机制.
N2O O2 C2 H4 激波管