Исследование структуры пламени топливной смеси н-гептан/толуол методом молекулярно-пучковой масс-спектрометрии и компьютерного моделирования

Методом зондовой молекулярно-пучковой масс-спектрометрии измерены профили молярных концентраций реагентов, основных продуктов реакции и промежуточных веществ, в том числе прекурсоров полициклических ароматических углеводородов, в пламени предварительно перемешанной богатой (коэффициент избытка горючего 1.75) смеси н-гептан/толуол/O$_2$/Ar, стабилизированном на плоской горелке при атмосферном давлении. Отношение объемов жидкостей н-гептан/толуол в топливной смеси составляло 7 : 3. Проведено моделирование химической структуры пламени с применением детального механизма химических реакций, проверенного на экспериментальных данных других авторов по горению смеси н-гептан/толуол и включающего в себя реакции образования полициклических ароматических углеводородов. Механизм расширен перекрестными реакциями с участием производных н-гептана и толуола. В целом получено удовлетворительное согласие новых экспериментальных данных и результатов численного моделирования, однако обнаружены расхождения между измеренными и рассчитанными профилями молярных долей некоторых соединений. Анализ показал, что в пламени смеси н-гептан/толуол основными реакциями, приводящими к образованию соединений низшего ароматического ряда (бензол и фенил), являются реакции, типичные для пламени чистого толуола.