Ladouceur数值模拟模型的优化

Ladouceur针对Mg与聚四氟乙烯（PTFE）的燃烧反应开展了计算机编码数值模拟研究。研究目的是获得气相燃烧反应组分，用于测定控制燃速参数，解决如何提高化学能转换为机械能或辐射能的效率。数值模拟动力学模型研究，利用了参与反应的化学组分、热力学性质、动力学历程及速度常数等相关参数，采用完全搅拌反应的SANDLA编码进行计算。

利用Ladouceur模型预测出的Mg与PTFE在1 500 K反应的热力学平衡产物，如图5.6所示。

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图5.6　热力学平衡组分模拟

PTFE分解生成C2F4，而C2F4在不到1 ms时间内离解成CF2。Ladouceur燃烧模型得出Mg与PTFE燃烧反应结论是，与Mg反应的主要活性化学物质可能是CF2，而不是以往提出的与Mg反应的主要活性化学物质是原子氟（F）和分子氟（F2）。因为反应物中原子氟和分子氟比CF2小几个数量级，金属Mg或Mg蒸气与游离氟直接反应是不可能的。此外，计算结果表明，Mg与PTFE燃烧反应中约80%的燃烧热用于聚四氟乙烯分解。

另一结论是，PTFE与O2的燃烧反应生成大量C2F4，这种具有高热容量的产物会降低有效火焰的温度，并且将氟束缚成不反应物种。O2可以通过与PTFE生成C2F4的方式影响Mg与PTFE反应的点火过程。C2F4这种不反应物种有助于点火延期。