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J. Chim. Phys.
Volume 94, 1997
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Page(s) | 433 - 459 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/jcp/1997940433 | |
Published online | 29 May 2017 |
Experimental study of low-pressure premixed methane and ethane flames by molecular beam sampling and mass spectrometry analysis
Université des sciences et technologies de Lille, Laboratoire de cinétique et chimie de la combustion, LIRA CNRS 876, 59655 Villeneuve d'Ascq cedex, France.
Mole fractions profiles of stable and reactive species are reported in low-pressure premixed laminar CH4/O2/Ar (0.69 ≤ Ø ≤ 1.18) and C2H6/O2/Ar (Ø = 1) flat flames. A new experimental facility coupling molecular beam sampling with mass spectrometry analysis and the procedure developed for species calibration are described in details. The temperature profiles are measured by using the thermocouple method in the sampling conditions. The effects of the equivalence ratio on species evolution in the methane flame are first outlined. A thorough comparison between methane and ethane flames is described with a special focus on the intermediate species formation and the linkage between the C1, C2 and C3 oxidation routes.
Résumé
Les profils de fraction molaire des espèces stables et réactives sont établis à basse- pression dans des flammes laminaires de prémélange CH4/O2/Ar (0.69 ≤ Ø ≤ 1.18) et C2H6/O2/Ar (Ø = 1). Un nouveau dispositif expérimental, couplant l’échantillonnage par faisceau moléculaire et l’analyse par spectrométrie de masse, ainsi que la méthode d'étalonnage développée sont décrits. Les profils de température sont mesurés par thermocouple dans les conditions de prélèvement des espèces. L’influence de la richesse de la flamme de méthane est mise en évidence. Les flammes stoechiométriques de méthane et d’éthane sont comparées et notamment la formation des intermédiaires réactionnels ainsi que les voies réactionnelles de transfert entre les sous-systèmes en C1, C2 et C3.
Key words: molecular beam-mass spectrometry / methane / ethane / flames
Mots clés : faisceau moléculaire-spectrométrie de masse / méthane / éthane / flammes
© Elsevier, Paris, 1997