High pressure oxidation of normal decane and kerosene in dilute conditions from low to high temperature

CNRS, Laboratoire de combustion et systèmes réactifs, 1C, av de la Recherche-Scientifique, 45071 Orléans Cedex 2, France.

Abstract

The oxidation of n-decane in a high-pressure jet-stirred reactor (JSR) has been investigated experimentally in a wide range of conditions covering the low and high temperature oxidation regimes (550-1150K, 10atm, Ф = 0.1 to 1.5). The oxidation of kerosene TRO has been investigated in the same conditions of temperature and equivalence ratio and for pressures ranging from 10 to 40atm. Reactants, intermediates and final products have been measured for the oxidation of the two fuels. Cyclic ethers resulting from the cool flame of n-decane were identified. At 10atm, the present study shows that the oxidation of n-decane is similar to that of kerosene TRO. The results are interpreted in terms of reaction mechanism. A detailed chemical kinetic modeling of the high-temperature oxidation of n-decane is used to assess the influence of low temperature chemistry in the intermediate temperature range and is used to represent kerosene oxidation in a JSR.

Résumé

L'oxydation du n-décane dans un réacteur auto-agité haute pression a été étudiée expérimentalement dans un large domaine de conditions opératoires couvrant les régimes de basse et haute température (550-11 50K, 10atm, Ф = 0.1 à 1.5). L'oxydation du kérosène TRO a été étudiée dans les mêmes conditions de température et de richesse, et pour des pressions comprises entre 10 et 40atm. Les réactifs, les intermédiaires et les produits ont été mesurés lors de l'oxydation des deux carburants. Les éthers cycliques provenant de la flamme froide du n-décane ont été identifiés. A 10atm, la présente étude montre que l'oxydation du n-décane est semblable à celle du kérosène TRO. Les résultats sont interprétés d'un point de vue mécanistique. Une simulation détaillée de l'oxydation du n-décane à haute température est utilisée pour évaluer l'influence de la chimie de basse température dans le régime intermédiaire et est utilisée pour représenter la cinétique d'oxydation du kérosène en réacteur agité.