Метод расчета эмиссии канцерогенных полициклических ароматических углеводородов камерами сгорания авиационных газотурбинных двигателей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.05, кандидат наук Семенихин Александр Сергеевич

• Семенихин Александр Сергеевич
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Семенихин Александр Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

1.1 ПАУ и их вклад в загрязнение окружающей среды

1.2 Экспериментальные исследования закономерностей роста ПАУ

1.3 Теоретические исследования закономерностей образования ПАУ

1.4 Методы расчёта эмиссионных характеристик авиационных камер сгорания

1.4.1 Полуэмпирические модели прогнозирования образования ПАУ

1.4.2 Моделирование образования вредных веществ в трёхмерной постановке

1.4.3 Кинетическое реакторное моделирование образования вредных веществ

1.4.3.1 Модель реактора идеального смешения

1.4.3.2 Модель реактора идеального вытеснения

1.4.3.3 Детальные кинетические модели

1.4.3.4 Кинетическое реакторное моделирование КС ГТД

1.5 Суррогаты авиационного керосина

Заключение к первой главе

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ УСТАНОВКИ, МОДЕЛИ И СИСТЕМЫ ИЗМЕРЕНИЙ

2.1 Установка для измерения нормальной скорости распространения пламени

2.2 Стенд для исследования рабочего процесса модельных камер сгорания ГТД50

2.2.1 Основные технические характеристики стенда

2.2.2 Методика и средства измерения расхода воздуха

2.2.3 Система подачи топлива

2.3 Характеристики приборов и результаты оценки точности измерений стендовых параметров

2.4 Отбор проб на химический анализ и обработка результатов

Заключение ко второй главе

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КИНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ОБРАЗОВАНИЯ КАНЦЕРОГЕННЫХ ПАУ ПРИ СЖИГАНИИ КОМПОНЕНТОВ СУРРОГАТА АВИАЦИОННОГО КЕРОСИНА

3.1 Разработка кинетического модели для прогнозирования концентраций ПАУ71

3.2 Валидация разработанной кинетической модели

Заключение к третьей главе

ГЛАВА 4 ВЫБОР КОМПОНЕНТНОГО СОСТАВА СУРРОГАТА КЕРОСИНА ДЛЯ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЭМИССИИ КАНЦЕРОГЕННЫХ ПАУ

4.1 Суррогаты авиационного керосина для разработанной модели

4.2 Моделирование пиролиза авиационного керосина

4.3 Моделирование стабилизированного над горелкой пламени

4.4 Моделирование скорости нормального распространения пламени

4.5 Моделирование времени задержки воспламенения

Заключение четвёртой главе

ГЛАВА 5 МЕТОД РАСЧЕТА ЭМИССИИ КАНЦЕРОГЕННЫХ ПАУ КАМЕРАМИ СГОРАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГТД

5.1 Комбинированное реакторное моделирование процессов в модельной камере сгорания

5.2 Метод прогнозирования выбросов канцерогенных ПАУ при сжигании

авиационных топлив

Заключение к пятой главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Метод расчета эмиссии канцерогенных полициклических ароматических углеводородов камерами сгорания авиационных газотурбинных двигателей»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Горение углеводородных топлив в камерах сгорания (КС) авиационных газотурбинных двигателей (ГТД) и силовых установок сопровождается эмиссией загрязняющих веществ, среди которых особую опасность представляют сажистые частицы и предшествующие им канцерогенные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Молекулы ПАУ состоят из нескольких ароматических колец с общей парой атомов углерода. Негативное влияние ПАУ на живые организмы было темой многих научных исследований, и их мутагенное воздействие было неоднократно доказано. По этой причине государственные организации и ведущие предприятия устанавливают предельно допустимые концентрации ПАУ в рабочей зоне и окружающей среде, продуктах питания и т.д.

Большая часть ПАУ образуется в результате антропогенной деятельности, такой как выработка электроэнергии, тепловые промышленные процессы, сжигание отходов и использование транспортных средств. Необходимость применения углеводородных топлив в транспортном секторе и энергетике сохранится ещё многие десятилетия, по этой причине, снижение выбросов ПАУ на этапе проектирования и совершенствования КС авиационных ГТД является важной экологической и инженерной задачей, решение которой требует тщательного анализа внутрикамерных процессов.

Процессы испарения и горения авиационного керосина являются актуальной темой современных исследований. Состав керосина зависит от марки, сырья и производителя. По этой причине его точный химический состав определить невозможно и в вычислениях используют модельные топлива (суррогаты), состоящие из нескольких хорошо изученных компонентов. В результате исследований последних десяти лет были разработаны суррогаты для решения конкретных задач, однако универсального модельного топлива для керосина на данный момент не существует. При этом влияние

компонентного состава суррогатов керосина на эмиссию канцерогенных ПАУ ранее не исследовалось.

Концентрации канцерогенных ПАУ в пламени невелики, а механизмы их образования зависят от температуры, давления и концентраций многих химических веществ. По этой причине прогнозирование ПАУ в КС авиационных ГТД возможно только при одновременном использовании моделей газовой динамики и детальной химической кинетики.

Кинетические модели роста ПАУ учитывают сотни веществ и тысячи реакций. Ввиду разнообразия всех возможных взаимодействий, многие механизмы реакций в полной степени не изучены и являются предметом современных исследований. Значимым инструментом в уточнении кинетических механизмов являются высокоточные методы квантовой химии. Современный уровень суперкомпьютерных технологий и методов компьютерной химии позволяет выполнять теоретические исследования реакций ПАУ и их кластеров с точностью сопоставимой экспериментальным данным.

Учитывая изложенное, уточнение кинетических моделей горения и разработка метода прогнозирования выбросов канцерогенных ПАУ при сжигании авиационных топлив в КС ГТД являются актуальными.

Степень разработанности темы. Изучение закономерностей образования ПАУ было начато в середине 1970-х годов. Теоретические исследования проводились совместно с прикладными экспериментами по определению концентраций ПАУ в пламени различных горелочных устройств, при пиролизе углеводородов, в проточных реакторах и реакторах струйного смешения.

Существенный вклад в изучении механизмов роста ПАУ внесли российские и иностранные учёные: Ю.Д. Битнер, К.Х. Хоман, М. Френклах, Ю.Варнац, Б.Л. Вестбрук, Г.М. Беджер, С.И. Стейн, К.Ф. Мелиус, Н.В. Лавров, С.К. Рей, Р. Лонг и другие. Полученные результаты позволили предположить

механизмы роста ПАУ, уточнение которых до сих пор остаётся темой многих теоретических исследований.

В работах М. Френклаха, Г. Ванга, К.Ф. Мелиуса, Г. Рихтера, М. Маринова, М. Крафта, Г. Бланкуарта, Х. Питча, А. Раджа, С.В. Лукачева, С.Г. Матвеева, М.Ю. Анисимова, М.Ю. Орлова и др. было показано, что механизмы роста ПАУ значительно зависят от температуры, давления, состава и концентрации реагентов. Авторы пришли к выводу, что прогнозирование концентраций ПАУ в пламени возможно только при детальном кинетическом моделировании.

Развитие суперкомпьютерных технологий и методов компьютерной химии, сделали возможными высокоточные квантово-химические исследования реакций ПАУ. В работах А. Раджа, А.М. Мебеля, М. Френклаха, С.Дж. Клиппенштейна, Ю. Георгиевского, А.В. Джаспера, М. Крафта, Р.И. Кайзера и др. были рассчитаны значения скоростей некоторых ключевых стадий роста ПАУ. Однако несмотря на значительные достижения компьютерной химии за последние десять лет, многие механизмы реакций до сих пор не исследованы.

Процессы окисления авиационного керосина были исследованы в работах Ф. Дагаута, К. Гере, К. Дуте, А.М. Старика, Н.С. Титовой, В.Е. Козлова, А.М. Савельева, С.А. Торохова, М.И. Стрелковой, С.Г. Матвеева и др. В результате были разработаны модельные топлива для решения конкретных задач, однако соответствующие кинетические модели в большинстве случаев не учитывают механизмы образования канцерогенных ПАУ.

Применение кинетических моделей образования ПАУ для прямого численного моделирования (DNS) процессов горения в КС ГТД затруднительно даже для современных суперкомпьютеров. По этой причине в настоящее время исследуются алгоритмы комбинированных вычислений, сочетающих газодинамический расчёт рабочего процесса в КС ГТД в трёхмерной постановке и кинетическое реакторное моделирование. Вопросы построения реакторных моделей КС ГТД были рассмотрены в работах

А.М. Старика, Ю.Г. Куценко, Дж.П. Лэнгвелла, Т. Пуэнсота, В. Зимонта, И.В. Чечета, С.С. Матвеева и др., однако, применительно к эмиссии ПАУ при сжигании авиационных топлив данные методы детально не отработаны.

Цель работы: Повышение эффективности процессов проектирования малоэмиссионных камер сгорания авиационных ГТД путём разработки численного метода расчёта эмиссии канцерогенных углеводородов при сжигании авиационных топлив с использованием детальной химической кинетики.

Задачи работы:

1. Разработка и валидация численного метода расчёта выбросов канцерогенных ПАУ камерами сгорания авиационных ГТД.

2. Разработка новых блоков элементарных химических реакций и формирование расширенной кинетической модели для расчёта эмиссии канцерогенных ПАУ при сжигании суррогата авиационного керосина в КС ГТД.

3. Теоретическое исследование механизмов роста ПАУ и определение констант скоростей химических реакций для расширенной кинетической модели горения керосина в КС авиационных ГТД.

4. Расчётно-экспериментальное исследование характеристик горения углеводородов, используемых при разработке суррогатов авиационного керосина для валидации кинетических моделей горения керосина в КС ГТД.

5. Выбор компонентного состава суррогата авиационного керосина для прогнозирования эмиссии канцерогенных углеводородов камерами сгорания авиационных ГТД.

Объект исследования: процессы горения и образования вредных веществ в КС авиационных ГТД.

Предмет исследования: прогнозирование эмиссии ПАУ камерами сгорания авиационных ГТД с использованием детальной химической кинетики.

Научная новизна:

1. Разработан новый метод расчёта эмиссии канцерогенных ПАУ камерами сгорания авиационных ГТД с использованием кинетической модели горения суррогата керосина, отличающейся новыми блоками элементарных химических реакций формирования ПАУ.

2. Создана новая кинетическая модель образования канцерогенных ПАУ из 374 веществ и 2719 химических реакций для математического моделирования процессов горения керосина в авиационных ГТД, отличающаяся новыми блоками химических реакций и константами скоростей реакций, полученных высокоточными методами квантовой химии.

3. Получены новые экспериментальные зависимости нормальной скорости распространения пламени н-декана, бензола, бутилциклогексана и метилциклогексана от состава топливовоздушной смеси для валидации кинетических моделей окисления суррогатов керосина, используемых при моделировании горения в КС авиационных ГТД.

4. Получены зависимости для выбросов канцерогенных ПАУ от компонентного состава суррогата авиационного керосина.

Теоретическая и практическая значимость работы.

Практическая значимость результатов работы заключается в разработанном методе расчёта, позволяющем прогнозировать эмиссию канцерогенных ПАУ на этапе проектирования и доводки КС авиационных ГТД.

Теоретическая значимость работы заключается в формировании и валидации кинетической модели горения суррогатов авиационного керосина и получении новых констант скоростей химических реакций.

Результаты диссертации нашли практическое применение при выполнении исследований в рамках мегагранта «Разработка физически обоснованных моделей горения» - постановление 220, договор № 14.Y26.31.0020 от 16.02.2017 г., а также следующих работ:

- «Разработка суррогата авиационного керосина для определения эмиссии полициклических ароматических углеводородов двигателями гражданской авиации», грант РНФ №19-79-00325.

- «Создание модели образования зародышей сажи за счёт димеризации молекул ПАУ». Грант РНФ №19-73-00316.

- «Теоретическое исследование скоростей элементарных химических реакций взаимодействия ксилолов с радикалами горения углеводородных топлив». Грант РФФИ №20-38-90241.

- «Совершенствование кинетических моделей горения керосина». Научная стипендия АО «ОДК», П ОДК 283-2019.

- «Разработка и валидация методов моделирования экологических характеристик камер сгорания газотурбинных двигателей на основе детальной химической кинетики окисления суррогатов керосина» ФЦП № 14.587.21.0033.

Методы исследования:

1. Методы кинетического реакторного моделирования, для прогнозирования эмиссии КС ГТД и валидации кинетической модели.

2. Экспериментальное определение эмиссии канцерогенных углеводородов КС ГТД.

3. Методы моделирования течений топливовоздушной смеси в трёхмерной стационарной постановке на основе осреднённых по Рейнольдсу уравнений Навье-Стокса.

4. Экспериментальное определение нормальной скорости распространения пламени методом нулевого теплового потока, для валидации кинетических моделей.

5. Методы анализа и обработки термодинамических и кинетических баз данных, для формирования кинетических моделей.

6. Методы компьютерной химии: методы статистической механики и квантовой химии для вычисления молекулярных геометрий, колебательных частот, поверхностей потенциальной энергии реакций и значений скоростей реакций.

Положения, выносимые на защиту:

1. Метод расчёта выбросов канцерогенных ПАУ камерами сгорания ГТД, основанный на комбинации расчётов газовой динамики в трёхмерной постановке и реакторного моделирования с использованием разработанной кинетической модели и результаты его валидации.

2. Разработанная кинетическая модель описания образования канцерогенных ПАУ при горении суррогатов авиационного керосина в КС ГТД и результаты её валидации.

3. Результаты расчётов новых констант скоростей 108 элементарных стадий химических реакций роста ПАУ и 33 стадий окисления углеводородов.

4. Расчётно-экспериментальные зависимости для нормальной скорости распространения пламени углеводородов используемых при разработке суррогатов авиационных топлив.

5. Результаты численного исследования и обобщения закономерностей выбросов ПАУ от компонентного состава суррогата авиационного керосина.

Достоверность полученных результатов подтверждается:

• применением сертифицированного программного комплекса Chemical WorkBench (Россия) и ANSYS Chemkin (США), верифицированного на задачах определения термохимического состояния газовых смесей;

• применением сертифицированного коммерческого программного комплекса ANSYS Fluent (США), верифицированного на задачах расчёта газодинамических реагирующих течений по результатам сравнения с экспериментальными данными, полученными в научно-образовательном центре газодинамических исследований Самарского университета;

• применением лицензированных программ компьютерной химии Gaussian и MolPro;

• использованием в экспериментальном исследовании аттестованного и поверенного измерительного оборудования;

• высоким уровнем согласования результатов численного моделирования с данными, полученными в ходе экспериментальных исследований в модельной КС.

Апробация результатов исследования. Основные результаты работы докладывались на Международной конференции «ComPhysChem'18» (Самара

2018 г.); XI Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Процессы горения, теплообмена и экологии тепловых двигателей» (Самара 2019 г.); Международной конференции «ASME

2019 Gas Turbine India Conference, GTINDIA» (Ченнаи 2019 г.); Всероссийской научно-технической конференции молодых учёных и специалистов «Авиационные двигатели и силовые установки» (ЦИАМ) (Москва 2019 г.); Международном симпозиуме «9th International Symposium on nonequilibrium processes, plasma, combustion and atmospheric phenomena (NEPCUP 2020)» (Сочи 2020 г.); Международной конференции «ComPhysChem'20-21» (Самара

2020 г.); Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития двигателестроения» (Самара 2021 г.); Международном конгрессе «6th world congress on momentum, heat and mass transfer (MHMT'2021)» (Лиссабон/онлайн 2021 г.).

Публикации. По теме диссертации опубликованы 17 работ, в том числе 9 статей в рецензируемых периодических изданиях индексируемых в международных базах данных Web of Science и Scopus, 7 публикаций в материалах конференций и 1 свидетельство о государственной регистрации базы данных.

Структура и объём работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка литературы из 24З наименований. Основной текст содержит 1 56 страниц, 67 иллюстраций и 1 6 таблиц.

ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СОВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА

Горение углеводородных топлив в камерах сгорания авиационных двигателей и силовых установок сопровождается эмиссией загрязняющих веществ, среди которых особую опасность представляют сажистые частицы и предшествующие им канцерогенные полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). Снижение эмиссии ПАУ на этапе проектирования или доводки камер сгорания (КС) важная экологическая задача, решение которой возможно в результате моделирования химических процессов образования ПАУ во всей области КС. Данный подход требует достоверных газодинамических вычислений, а также понимания кинетических механизмов окисления керосина и роста ПАУ.

1.1 ПАУ и их вклад в загрязнение окружающей среды

Полициклические ароматические углеводороды состоят из нескольких ароматических колец с общей парой атомов углерода. Широкий спектр ПАУ группируется по принципу соединения бензольных колец [1,2]. Конденсированные углеводороды, у которых ни один из углеродных атомов не принадлежит более чем двум циклам, называются катаконденсированными (ката-аннелированными). Они подразделяются на ацены (углеводороды с линейным расположением колец, имеющие плоскости симметрии вдоль короткой и длинной осей молекулы (антрацен С14Н10, тетрацен C18H12 и т.д.) и фены (углеводороды с кольцами, расположенными под углом (фенантрен C14H10, бенз(а)антрацен C18H12, хризен C18H12 и т.д.). Если для ароматического кольца ПАУ на i общих сторон приходится меньше 2i общих атомов, то соединение относится к периконденсированным ПАУ, где циклы скомпонованы более плотно (пирен С16Н20, бенз(а)пирен С20Н12). Примеры строения различных ПАУ представлены в таблице 1.1 для 16 «приоритетных» веществ, которые были признаны Агентством по охране окружающей среды США (Environmental Protection Agency, EPA) в 1976 г. основными представителями группы ПАУ [3,4].

Таблица 1.1 - 16 «приоритетных» ПАУ мониторинга EPA (1976 г., США)

Расположение ароматических колец образует разного типа грани у молекул ПАУ. В результате исследований последних двадцати лет было доказано, что именно тип грани, на которой протекают реакции во многом определяет скорости реакций, доминирующий механизм роста и биологическую активность ПАУ [5-8]. Не смотря на различные обозначения граней [9,10], в последних работах, как правило, используют названия из работ R. Singh [11] и E. Adkins [5] (рисунок 1.1).

Современные биохимические исследования предполагают, что именно преобразования в области более активных «armchair» и «bay» граней являются основной причиной мутаций клеток и онкологических заболеваний [7].

Зигзаг 5

Свободная грань (Zigzag 5)

Рисунок 1.1 - Типы граней ПАУ

Механизмы канцерогенеза крайне сложны и в полной мере не исследованы. На данный момент известно, что ПАУ являются ксенобиотиками - чужеродными для организма веществами. Как и большинство ксенобиотиков ПАУ образует связи с липидными мембранами и транспортируются липопротеинами крови. Метаболизм ПАУ протекает в печени в несколько этапов. В первой фазе в молекулу вводится полярная реакционноспособная группа, что делает её подходящим субстратом для ферментов второй фазы. Во второй фазе, ферменты добавляют такие заместители, как сахара, сульфаты или аминокислоты, что обеспечивает растворимость и выведение ПАУ [7,12,13]. Именно промежуточные продукты метаболизма ПАУ проявляют генотоксические и канцерогенные свойства [14,15]. Исследования, изучающие канцерогенность бенз(а)пирена (БП), выявили 7,8-оксид БП и 7,8-дигидродиол БП как ближайшие канцерогены, а 7,8-диол-9,10- эпоксид БП (BPDE) как сильный мутаген и конечный канцероген (рисунок 1.2), участвующий в образовании аддуктов с молекулой ДНК.

Мутагенное воздействие БП было неоднократно доказано [15-17]. Однако, как отмечается в работе B. МоогШу [15], исследования БП — это только начало нашего понимания мутагенеза и аддуктомики. Действие многих других ПАУ на организм остаётся неизвестным.

Эмиссия ПАУ

бенз(а)пирен (БП)

Метаболизм ПАУ в организме

бенз(а)пирен--7,8-дигидродиол--9,10- эпоксид

Образование ковалентных связей с ДНК

Рисунок 1.2 - Механизм канцерогенеза бенз(а)пирена

ПАУ состоят из нескольких тысяч повсеместно распространённых в окружающей среде веществ. Они почти не растворяются в воде и имеют свойство биоаккумуляции, по этой причине государственные организации и ведущие предприятия устанавливают предельно допустимые концентрации ПАУ в рабочей зоне и окружающей среде, продуктах питания, питьевой воде и товарах нефтехимической отрасли [17-19].

ПАУ состоят из нескольких тысяч повсеместно распространённых в окружающей среде веществ. Они почти не растворяются в воде и имеют свойство биоаккумуляции, по этой причине государственные организации и ведущие предприятия устанавливают предельно допустимые концентрации (ПДК) ПАУ в рабочей зоне и окружающей среде, продуктах питания, питьевой воде и товарах нефтехимической отрасли [17-19].

Первые данные по мониторингу ПАУ в окружающей среде были получены Агентством по охране окружающей среды США (EPA) в 1976 г. для 16 «приоритетных» веществ (рисунок 1.1) [3,4]. В дальнейшем исследовании J. Jacob [20] была рассмотрена группа ПАУ, распространённых в окружающей среде и отходах производства. Наиболее сильными мутагенами были признаны бенз(а)пирен и бенз(Ь)флуорантиен (рисунок 1.1). Результат работы J. Jacob [20] подтверждался исследованиями международной организации по исследованию

канцерогенов (IARC) [21], а также работами отечественных учёных (1973-1985 гг.) [22-24]. Современный анализ вопроса показывает, что канцерогенная активность ПАУ увеличивается с количеством ароматических колец [25-27] и перечень ПАУ для мониторинга необходимо модифицировать [28-32].

Согласно оценке агентства ATSDR/EPA (Agency for Toxic Substances and Disease Registry / EPA) [33] на 2019 год, БП занимает восьмое место в рейтинге наиболее опасных веществ (таблица 1.2). При этом бенз(Ь)флуорантен занимает десятую позицию, а ПАУ как группа веществ девятую. БП является наиболее канцерогенным ПАУ и относится к первому классу опасности. Поэтому БП был выбран во многих методиках как индикатор канцерогенной активности среды [3437], вклад других ПАУ может быть ранжирован относительно БП с использованием коэффициентов токсической эквивалентности [25,38-40].

Таблица 1.2 - Рейтинг вредных веществ ATSDR/EPA

Наименования веществ Суммарный индекс вредности 2019 год 2017 год 2015 год 2005 год 1995 год

Мышьяк 1674 ^ 1676 1 1 1 1 2

Свинец 1531 ^ 1531 2 2 2 2 1

Ртуть 1458 ^ 1458 3 3 3 3 3

Винилхлорид 1358 ^ 1356 4 4 4 4 4

Полихлорированные бифенилы 1345 ^ 1345 5 5 5 5 6

Бензол 1329 ^1327 6 6 6 6 5

Кадмий 1320 ^ 1318 7 7 7 8 7

Бенз(а)пирен 1306 ^ 1307 8 8 8 9 8

ПАУ 1279 ^ 1278 9 9 9 7 -

Бенз(Ь)флуорантиен 1251 ^ 1253 10 10 10 10 10

Оксид углерода 684 ^ 684 185 185 182 188 -

Оксиды азота 502 ^ - 305 - - 224

В соответствии с Федеральным законом №2-ФЗ "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" для ряда ПАУ установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) согласно санитарным правилам и

нормам СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания» [41]. Выборочные значения ПДК 2021 года представлены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 - Предельно допустимые концентрации в воздухе населённых мест

Наименование ПДК в воздухе населённых мест, мг/м3 Класс опасности

макс. разовая среднесуточная

Бензол 0,3 0,06 2

Нафталин 0,007 - 4

Бенз(а)пирен - 0,000001 1

Диоксид азота 0,2 0,1 3

Оксид азота 0,4 - 3

Оксид углерода 5 3 4

Существенной особенностью ПАУ является их роль в образовании сажистых частиц. Именно ПАУ, инициируют образование зародышей сажи и являются реагентами в процессе их поверхностного роста [42-45]. Микроскопические частицы сажи могут проникать глубоко в лёгкие, при этом считается, что сажа также канцерогенна, как и образующие её ПАУ.

ПАУ образуются при неполном сгорании органических материалов, поэтому они могут выделяться при природных процессах, таких как лесные пожары и извержения вулканов. Однако преобладающие выбросы в атмосферу происходят в результате антропогенной деятельности, например, сжигание отходов и биомассы, тепловые промышленные процессы, использование транспортных средств.

Для крупных теплоэлектростанций эмиссия БП на единицу произведённого пара (м3) составляет СБП = 0,03... 0,05 мкг/м3 для природного газа; 0,10... 0,30 мкг/м3 для мазута; 0,20.0,44 мкг/м3 для угольного топлива. Удельный выброс БП с отработавшими газами для авиационных ГТД (Е1БП = 50. 450 мкг/кг топлива), что значительно выше, чем для двигателей внутреннего сгорания (Е1БП = 1.110 мкг/кг) и теплоэнергетических котлов (Е1БП = 0,1.9 мкг/кг) [34,36,46-53].

Канцерогены, попавшие в атмосферу с выхлопными газами, могут перемещаться на многие километры, проникать в глубокие слои почвы [54] и водоёмов, создавая дополнительную канцерогенную нагрузку [23, 55, 56].

В работах С.В. Лукачёва, С.Г. Матвеева, А.А. Горбатко [37] была проведена оценка относительного вклада загрязняющих веществ в суммарную «вредность» отработавших газов, результат которой показал, что для авиационного ГТД, вклад бенз(а)пирена в загрязнение окружения составляет примерно 20-40 % (рисунок 1.3).

100

90

80

03 С 70

о

сц X 60

л

m 50

л

Б 40

о

I et 30

Ф

CL m 20

10

0

0 10 20 30 40 50 60 70 80 Режим работы ТРДД (Р,%)

Рисунок 1.3 - Изменение относительного вклада вредных веществ в общую «вредность» выхлопа по режиму работы авиационного ГТД [37]

Учитывая повышенный вклад тепловых двигателей и силовых установок в общее загрязнение окружающей среды, этому вопросу было посвящено большое количество исследований [34-37, 46-48, 51-53, 56-63], которые показали, что уровень выбросов ПАУ определяется назначением и типом устройства, видом топлива и режимом работы. Поэтому снижение эмиссии ПАУ, которые с одной стороны обладают сильнейшими канцерогенными свойствами, а с другой стороны формируют сажистые частицы в КС авиационных газотурбинных двигателей и энергетических установок, является актуальной инженерной и экологической

задачей, требующей на данный момент всестороннего описания внутрикамерных процессов горения углеводородных топлив, в том числе авиационного керосина.

1.2 Экспериментальные исследования закономерностей роста ПАУ

Исследования закономерностей образования ПАУ при горении отличаются повышенной сложностью ввиду одновременного влияния многих факторов. Полученные на данный момент экспериментальные данные представляют зависимости эмиссии канцерогенных ПАУ в модельных и полноразмерных камерах сгорания авиационных ГТД и силовых установок в зависимости от коэффициента избытка воздуха, химического состава топлива, времени пребывания смеси в камере сгорания, давления, качества и интенсивности смесеобразования.

В работах С. Лукачёва и С. Матвеева [64-67] было показано, что для модельного диффузионного турбулентного пламени пропана и пропано-воздушных смесей, максимальные концентрации БП соответствуют богатой области факела с коэффициентом избытка воздуха а = 0,1...0,6. При переходе к бедной области, с местным коэффициентом избытка воздуха а > 1,5 концентрация БП в продуктах горения имеет минимальные значения.

Подготовка топливно-воздушной смеси (ТВС) за счёт частичного подмешивания воздуха к топливу позволила снизить интенсивность образования БП в 4 раза. Таким образом, имеющиеся экспериментальные данные указывают на существенную роль интенсивности смесеобразования в процессе синтеза ПАУ [64, 68-71].

Исследования горения предварительно подготовленных ТВС в прямоточной камере сгорания [37], позволили определить характерное время образования БП. Из рисунка 1.4 видно, что концентрация бенз(а)пирена достигает максимальных величин при тП ~ 15 мс, при этом увеличение числа дымности БМ происходит аналогичным образом и достигает максимального значения примерно через 22 мс. Эти данные согласуется с представлениями о ПАУ как реагентах предшествующих образованию зародышей сажи.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Семенихин Александр Сергеевич, 2022 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Казицына, Л.А. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс-спектроскопии в органической химии [Текст] / Л.А. Казицына, Н.Б. Куплетская. - М.: Московский университет, 1979. -240 с.

2 Клар, Э. Полициклические углеводороды [Текст] / Э. Клар. - М.: Химия, 1971. - Т.1. -456 с.

3 Keith, L.H. Special Report Priority pollutants: I-a perspective view [Text] / L.H. Keith, W. Telliard // Environmental Science & Technology, 1979. - Р.416-423.

4 Keith, L.H. The source of U.S. EPA's sixteen PAH priority pollutants [Text] / L.H. Keith // Polycyclic Aromatic Compounds, 2015. - V.35, I.2-4. - P.147-160.

5 Adkins, E.M. Towards a taxonomy of topology for polynuclear aromatic hydrocarbons: linking electronic and molecular structure [Text] / E.M. Adkins, J.H. Miller // Royal society of chemistry, 2017. - V.19. - P.28458-28469.

6 Chen, D. A fully coupled simulation of PAH and soot growth with a population balance model [Text] / D. Chen, Z. Zainuddin, E. Yapp, J. Akroyd, S. Mosbach, M. Kraft // Proceedings of the Combustion Institute, 2013. - V. 34, I. 1. - P. 1827-1835.

7 Blaszczyka, Е. Polycyclic aromatic hydrocarbons and PAH-related DNA adducts [Text] / Е. Blaszczyka, M.S. Danuta // Journal of Applied Genetics, 2017. - V. 58, I.3. - P. 321-330.

8 Semenikhin, A.S. Rate constants for H abstraction from benzo(a)pyrene and chrysene: A theoretical study [Text] / A.S. Semenikhin, A.S. Savchenkova, I.V. Chechet, S.G. Matveev, Z. Liu, M. Frenklach, A.M. Mebel // Physical Chemistry Chemical Physics, 2017. - V. 19, I. 37. - P. 25401-25413.

9 Rieger, R. Forever young: polycyclic aromatichydrocarbons as model cases for structuraland optical studies [Text] / R. Rieger, K. Müllen //Journal of Physical Organic Chemistry, 2010. - V.23. - P.315-325.

10 Shukla, B. Chemical Kinetic Mechanism of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon Growth and Soot Formation [Text] / B. Shukla, A. Miyoshi, M. Koshi // Recent and Future Progress in Combustion Chemistry. 2018. - V. 50, I. 151. -P. 8-18.

11 Singh, R. A mechanistic study of the influence of graphene curvature on the rate of high-temperature oxidation by molecular oxygen [Text] / R. Singh, M. Frenklach // Carbon, 2016. - V. 101. - P.203-212.

12 Guengerich, F.P. Cytochrome P450 and chemical toxicology [Text] / F.P. Guengerich // Chemical Research in Toxicology, 2008. - V. 21, I.1. - P. 70-83.

13 Shimada, T. Xenobiotic-metabolizing enzymes involved in activation and detoxification of carcinogenic polycyclic aromatic hydrocarbons [Text] / Т. Shimada // Drug metabolism and pharmacokinetics, 2006 - V. 21, I.4. - P. 257-276.

14 Xue, W. Metabolic activation of polycyclic and heterocyclic aromatic hydrocarbons and DNA damage: a review [Text] / W. Xue, D. Warshawsky // Toxicology and Applied Pharmacology, 2005,2006. - P.73-93.

15 Moorthy, B. Polycyclic aromatic hydrocarbons: from metabolism to lung cancer [Text] / B. Moorthy, C. Chu, D.J. Carlin // Toxicological Sciences, 2015. - V. 145, I.1. -P. 5-15.

16 Siddens, L.K. Polycyclic aromatic hydrocarbons as skin carcinogens: comparison of benzo[a]pyrene, dibenzo[def,p]chrysene and three environmental mixtures in the FVB/N mouse [Text] / C.A. Bradfield, K.M. Waters, S.C. Tilton, C.B. Pereira, C.V. Löjr, V.M. Arlt, D.H. Phillips, D.E. Williams, W.M. Baird // Toxicology and Applied Pharmacology, 2012. - V. 264, I. 3. - P. 377-386.

17 Santodonato, J. Review of the estrogenic and antiestrogenic activity of polycyclic aromatic hydrocarbons: relationship to carcinogenicity [Text] / J. Santodonato // Chemosphere, 1997. - V. 34, I. 4. - P. 835-848.

18 ГОСТ 31745-2012 Продукты пищевые.Определение содержания полициклических ароматических углеводородов методом высокоэффективной жидкостной хроматографии [Текст]. - Введ. 01.07.2013. - М. Стандартинформ, 2019. - 13 с.

19 ГОСТ 32220-2013 Вода питьевая, расфасованная в емкости. Общие технические условия [Текст]. - Введ. 01.07.2015. - М. Стандартинформ, 2019. - 19 с.

20 Jacob, J. Polycyclic aromatic compounds of environmental and accupational importance - their occurance, toxicity and the development of high purity certified reference materials. Part I [Text] / J. Jacob, W. Karcher, P.J. Wagstaffe // Fresenius' Zeitschrift für Analytische Chemie, 1984. - V. 317, № 2. - P.101-114.

21 Карамышева, А.Ф. Канцерогенные вещества: Справочник. Материалы Международного агентства по изучению рака [Текст] [пер. с анг.] / А.Ф. Карамышева. - М.: Медицина, 1987. - 336 с.

22 Литвинов, Н.Н. Гигиеническая классификация канцерогенных веществ и возможности ее использования в профилактике канцерогенных воздействий [Текст] / Н.Н. Литвинов // Гигиена и санитария, 1985. - № 6. - С.10-13.

23 Шабад, Л.М. О циркуляции канцерогенов в окружающей среде [Текст] / Л. М. Шабад. - М.: Медицина, 1973. - 367 с.

24 Шандала, М.Г. Опыт и перспективы исследования химических канцерогенов в окружающей среде [Текст] / М.Г. Шандала, Н.Я. Янышева, И.С. Киреева [и др.] // Гигиена и санитария, 1985. - № 6. - С.7-10.

25 Dang, J. Mechanistic and kinetic studies on OH-initiated atmospheric oxidation degradation of benzo[a]pyrene in the presence of O2 and Nox [Text] / J. Dang, X. Shi, J. Hu, J. Chen, Q. Zhang, W. Wang // Chemosphere, 2015. - V.119. - P.387-393.

26 Boström, C.E. Cancer risk assessment, indicators, and guidelines for polycyclic aromatic hydrocarbons in the ambient air [Text] / C.E. Boström, et al. // Environ. Health Perspect, 2002. - V.110, S.3. - P.451-488.

27 Ramirez, N. Risk assessment related to atmospheric polycyclic aromatic hydrocarbons in gas and particle phases near industrial sites [Text] / N. Ramirez, A. Cuadras, E. Rovira, R.M. Marce, F. Borrull // Environ. Health Perspect, 2011. - V.119, I.8. - P.1110-1116.

28 Andersson, J.T. A critical look at the 16 EPA PAHs [Text] / J.T. Andersson, C. Achten // Polycyclic Aromatic Compounds, 2015. - V.35. - P.143-146.

29 Andersson, J.T. Time to say goodbye to the 16 EPA PAHs? Toward an up-to-date use of PACs for environmental purposes [Text] / J.T. Andersson, C. Achten // Polycycl. Aromat. Comp, 2015. - V.35. - P.330-354.

30 Samburova, V. Do 16 polycyclic aromatic hydrocarbons represent PAH air toxicity? [Text] / V. Samburova, B. Zielinska, A. Khlystov // Toxics, 2017. - V.5, I.3. -P.17.

31 Nezikova, В. Three years of atmospheric concentrations of nitrated and oxygenated polycyclic aromatic hydrocarbons and oxygen heterocycles at a central European background site [Text] / B. Nezikova, et al. // Chemosphere, 2021. - V.269. -P.128738.

32 Sei, K. Accurate and ultrasensitive determination of 72 parent and halogenated polycyclic aromatic hydrocarbons in a variety of environmental samples via gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry [Text] / K. Sei, Q. Wang, M. Tokumura, Y. Miyake, T. Amagai // Chemosphere, 2021. - V.271, N.129535.

33 ATSDR's Substance Priority List [Электронный ресурс]. - ATSDR, 2019.

- URL: https://www.atsdr.cdc.gov/SPL/ (дата обращения: 05.05.2022).

34 Ахмедов, Р.Б. Технология сжигания горючих газов и жидких топлив [Текст] / Р.Б. Ахмедов, Л.М. Цирульников. - Л.: Недра, 1984. - 283 с.

35 Канило, П.М. Энергетические и экологические характеристики ГТД при использовании углеводородных топлив и водорода [Текст] / П.М. Канило, А.Н. Подгорный, В.А. Христич. - Киев: Наукова Думка, 1987. -224 с.

36 Лавров, Н.В. Процессы горения топлива и защита окружающей среды [Текст] / Н.В. Лавров, Э.И. Розенфельд, Г.П. Хаустович. - М.: Металлургия, 1981.

- 240 с.

37 Лукачев, С.В. Образование и выгорание бенз(а)пирена при сжигания углеводородных топлив [Текст] / С.В. Лукачев, А.А. Горбатко, С.Г. Матвеев. - М.: Машиностроение, 1999. - 153 с.

38 Agapkina, G.I. The benzo(a)pyrene total toxicity equivalent of polycyclic aromatic hydrocarbons in soils of Moscow and assessment of carcinogenic risk to human beings [Text] / G.I. Agapkina, E.S. Brodskii, A.A. Shelepchikov // Moscow University Soil Science Bulletin, 2018. - V.73, I.5. - P.186-194.

39 Матвеев, С.Г. Образование канцерогенных полициклических ароматических углеводородов в модельной камере сгорания ГТД [Текст] / С.Г.

Матвеев, И.В. Чечет, В.Ю. Абрашкин, А.В. Семёнов // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2013. -T.15, №.6. - C.881-885.

40 Reizer, E. Formation and growth mechanisms of polycyclic aromatic hydrocarbons: A mini-review [Text] / E. Reizer, B. Viskolcz, B. Fiser // Chemosphere. -2022. - V.291, N.132793.

41 СанПиН 1.2.3685-21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания [Текст]. - Введ. 28.01.2021. - 469 с.

42 Howard, J.B. "Structure of Sooting Flames," in Soot in Combustion Systems And its Toxic Properties [Text] / J.B. Howard, J.D. Bittner. - US, Boston, MA, Springer, 1983. - P.57-93.

43 Raj, A. New polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) surface processes to improve the model prediction of the composition of combustion-generated PAHs and soot [Text] / A. Raj, P.L.W. Man, T.S. Totton, M. Sander, R.A. Shirley, M. Kraft // Carbon, 2010. - V.48,1.2. - P.319-332.

44 Chernov, V. Soot formation with C1 and C2 fuels using an improved chemical mechanism for PAH growth [Text] / V. Chernov, M.J. Thomson, S.B. Dworkin, N.A. Slavinskaya, U. Riedel // Combust. Flame, 2014. - V.161, I.2. - P.592-601.

45 D'Anna, A. Detailed kinetic mechanisms of PAH and soot formation [Text] / A. D'Anna, M. Sirignano // Computer Aided Chemical Engineering, 2019. - V.45. -P.647-672.

46 Байбуз, В.Ф. Образование бенз(а)пирена в котельных установках. Экологические проблемы малой энергетики [Текст] / В.Ф. Байбуз, Г.П. Гладышев, В.Ю. Зицман. - М.: Объединенный ИВТАН, 1997. - 62 с.

47 Васильев, В.П. О некоторых особенностях образования токсичных и агрессивных продуктов горения газа и мазута [Текст] / В.П. Васильев, Л.М. Цирульников, Р.А. Кадыров // Теплоэнергетика, 1983. - № 3. - С.60-62.

48 Гаврилов, А.Ф. Оценка содержания бенз(а)пирена в уходящих газах котлов, сжигающих мазут [Текст] / А.Ф. Гаврилов, С.М. Аничков, В.Ф. Бабий // Теплоэнергетика, 1985. - № 7. - С.43-45.

49 Иваницкий, M.Q Перевод пылеугольных котлов на сжигание природного газа для сокращения выбросов бенз(а)пирена в воздушный бассейн [Гекст] / M.Q Иваницкий, А.Д. Грига // Вестник Mосковского энергетического института, 2015. - № 2. - С.79-82.

50 Киреев, Г.В. Сравнительная характеристика тепловых электростанций как источника загрязнения атмосферного воздуха бенз(а)пиреном [Tекст] / Г.В. Киреев, С.Д. Задолинная, Е.В. Резанова // Гигиена и санитария, 1996. - №2 6. - С.38-39.

51 Корягин, В.А. Сжигание водотопливных эмульсий и снижение вредных выбросов [Tекст] / В.А. Корягин. - СПб.: Недра, 1995. - 304 с.

52 Левин, A.M. Принципы рационального сжигания газа [Tекст] / A.M. Левин. - Л.: Недра, 1977. - 247 с.

53 Цирульников, ЛМ. О содержании канцерогенных веществ в уходящих газах при сжигании газа и мазута [Tекст] / ЛМ. Цирульников, В.Г. Конюхов, И.Н. Димант, Э.Н. Владимиров // Tеплоэнергетика, 1976. - № 9. - С.32-35.

54 Hussar, E. Human Health Risk Assessment of 16 Priority Polycyclic Aromatic Hydrocarbons in Soils of Chattanooga, Tennessee, USA [Text] / E. Hussar, S. Richards, Z.-Q. Lin, R.P. Dixon, K.A. Johnson // Water, Air, & Soil Pollution, 2012. -V.223, I.9. - P.5535-5548.

55 Шабад, ЛМ. Бластомогенная опасность химических загрязнений среды обитания человека [Tекст] / ЛМ. Шабад // Итоги науки и техники. Сер. ^к^коло^я. - M: ВИНЖИ, 1978. - T.9. - С.7-58.

56 Лукачев, С.В. Основные закономерности образования и выброса бенз(а)пирена при сжигании углеводородных топлив в камерах сгорания авиационных Г^Д [Tекст]: дис. ... док. техн. наук./ Лукачев Сергей Викторович. -Самара, 1991. - 278 с.

57 Чечет, И.В. Mетодика определения эмиссии канцерогенных ароматических углеводородов камерами сгорания газотурбинных двигателей и установок [Tекст]: дисс. ... канд. техн. наук: 05.07.05.: защищена 2018 / Чечет Иван Викторович. - Самара, 2018. - 149 с.

58 Хесина, А.Я. Полициклические ароматические углеводороды в выхлопных газах автомобилей при испытаниях по европейскому ездовому циклу [Текст] / А.Я. Хесина, Г.А. Смирнов, Л.М. Шабад // Гигиена и санитария, 1978. -№ 6. - С.44-48.

59 Longwell, J.P. Polycyclic aromatic hydrocarbons and soot from practical combustion systems [Text] / J.P. Longwell // Soot in combustion systems and its toxic properties. - New York, London: Plenum Press, 1983. - P.37-56.

60 Longwell, J.P. The formation of polycyclic aromatic hydrocarbons by combustion [Text] / J.P. Longwell // 19 Symposium (International) on Combustion. The Combustion Institute, 1982. - P.1339-1350.

61 Westerholm, R. Some aspects of the distribution of PAH between particles and gas phase from diluted gasoline exhaust generated with the use of dilution tunnel and its validity for measurement in ambient air [Text] / R. Westerholm, U. Stenberg, T. Alsberg // Atmospheres Environmental, 1988. - V.22, I.5. - P.1005-1010.

62 Williams, P.T. Diesel particulate emissions: the role of unburned fuel [Text] / P.T. Williams, M.K. Abrass, G.E. Andrews // Combustion and flame, 1989. - V.75, I.1. - P.1-24.

63 Williams, R.L. A review of sampling condition effects on polynuclear aromatic hydrocarbons from heavy-duty diesel engines [Text] / R.L. Williams, J.M. Perer, M.E. Griffing // SAE Technology. Paper Series, 1985. -№ 852081.

64 Лукачев, С.В. Влияние подготовки топливовоздушной смеси на образование канцерогенных углеводородов при сжигании газообразных топлив [Текст] / С.В. Лукачев, С.Г. Матвеев // Теплоэнергетика, 1990. - № 6. - С.24-26.

65 Лукачев, С.В. Выгорание канцерогенных углеводородов при диффузионном смешении продуктов неполного сгорания углеводородных топлив с воздухом [Текст] / С.В. Лукачев, С.Г. Матвеев, М.Ю. Орлов // Теплоэнергетика, 1993. - № 4. - С.73-75.

66 Лукачев, С.В. Исследование закономерностей образования и выброса бенз(а)пирена при сжигании углеводородных топлив в камерах сгорания

авиационных ГТД [Текст] / С.В. Лукачев // Известия вузов. Авиационная техника, 1993. - № 2. - С.75 -78.

67 Лукачев, С.В. Некоторые вопросы образования бенз(а)пирена в турбулентном диффузионном факеле [Текст] / С.В. Лукачев, С.Г. Матвеев // Физика горения и взрыва, 1990. - Т.26, № 3. - С.33-36.

68 Анисимов, М.Ю. Исследование процессов образования бенз(а)пирена в камерах сгорания авиационных ГТД [Текст]: дис. ... кан. техн. наук. / Анисимов Михаил Юрьевич. - Самара, 1991. - 146 с.

69 Лукачев, С.В. Влияние начальной неоднородности топливовоздушной смеси на образование бенз(а)пирена в прямоточной камере сгорания [Текст] / С.В. Лукачев, С.Г. Матвеев, А.Ф. Урывский // Физика горения и взрыва, 1991. - Т.27, № 2. - С.76-79.

70 Лукачев, С.В. Влияние неоднородности топливовоздушной смеси на интенсивность образования бенз(а)пирена при горении углеводородных топлив [Текст] / С.В. Лукачев, С.Г. Матвеев, М.Ю. Анисимов // Известия вузов. Авиационная техника, 1990. - № 4. - С.79-81.

71 Лукачев, С.В. Современное состояние вопроса изучения закономерностей образования и выгорания бенз(а)пирена при сжигании углеводородных топлив [Текст] / С.В. Лукачев, С.Г. Матвеев // Вестник СГАУ. Серия: Процессы горения, теплообмена и экология тепловых двигателей. - Самара: СГАУ, 1998. - Вып. 1. - С.39-63.

72 Орлов, М.Ю. Исследование влияния химсостава топлива на образование и выброс бенз(а)пирена при сжигании углеводородных топлив в камерах сгорания ГТД [Текст]: дис. ... кан. техн. наук. / Орлов Михаил Юрьевич. -Самара, 1994. - 157 с.

73 Дюмаева, И.В. Сравнительная характеристика квантово-химических методов исследования органических соединений [Текст] / И.В. Дюмаева, С. Башкирский // Химический журнал, 2008. -Т.15, N.4. -С.35-37.

74 Серба, П.В. Квантово-химические расчеты в программе Gaussian [Учебное пособие] / П.В. Серба, С.П. Мирошниченко, Ю.Ф. Блино. -Таганрог: ТТИ ЮФУ, 2012. - 100 с.

75 Wang, Y. A PAH growth mechanism and synergistic effect on PAH formation in counterflow diffusion flames [Text] / Y. Wang, A. Raj, S.H. Chung // Combustion and Flame, 2013. - V.160, I.9. - P.1667-1676.

76 Lindstedt, R.P. Benzene formation chemistry in premixed 1,3-butadiene flames [Text] / R.P. Lindstedt, G. Skevis // Symposium (International) on Combustion, 1996. - V.26, I.1. -P.703-709.

77 Zhang, F. Of the, and undefined 2010, "formation of the phenyl radical under single collision conditions: a crossed molecular beam and ab initio study [Text] / F. Zhang, B. Jones, P. Maksyutenko, R.I. Kaiser, C.Chin, V.V. Kislov, A.M. Mebel // ACS Publications, 2010. - V.132, I.8. -P.2672-2683.

78 Frenklach, M. Detailed kinetic modeling of soot formation in shock-tube pyrolysis of acetylene [Text] / M. Frenklach, D.W. Clary, W.C. Gardiner, S.E. Stein // Symposium (International) on Combustion,1984. - V.20. - P.887-901.

79 Woods, P.M. The synthesis of benzene in the proto-planetary nebula CRL 618 [Text] / P.M. Woods, T.J. Millar, A.A. Zijlstra, E. Herbst // The Astrophysical Journal, 2002. -V.574, N.L167.

80 Jursic, B. DFT study of the Diels-Alder reactions between ethylene with buta-1,3-diene and cyclopentadiene [Text] / B. Jursic, Z. Zdravkovski // Journal of the Chemical Society, Perkin Transactions, 1995. - V.2, I.6. - P.1223-1226.

81 Miller, J.A. The recombination of propargyl radicals and other reactions on a C6H6 potential [Text] / J.A. Miller, S.J. Klippenstein // The Journal of Physical Chemistry A., 2003. - V.107, I.39. - P.7783-7799.

82 Wang, E. Reaction between the i-C4H5 radical and propargyl radical (C3H3): a theoretical study [Text] / E. Wang, J. Ding // Chemical Physics Letters, 2021. - V.768, N.138407.

83 Zhang, Y. Chemical effects of anisole and toluene addition to n-heptane on PAH characteristics in laminar premixed flames by LIF measurement and kinetic model

[Text] / Y. Zhang, A. Jiao, Y. Li, P. Liu, G. Yang, R. Zhan, W.L. Roberts, Z. Huang, H. Lin // Fuel, 2021. - V.303, N.121255.

84 Kislov, V.V. Formation mechanism of polycyclic aromatic hydrocarbons beyond the second aromatic ring [Text] / V.V. Kislov, A.I. Sadovnikov, A.M. Mebel // The Journal of Physical Chemistry, 2013. - V.117, I.23. - P.4794-4816.

85 Frenklach, M. On the low-temperature limit of HACA [Text] / M. Frenklach, R.I. Singh, A.M. Mebel // Proceedings of the Combustion Institute, 2019. - V.37. - P.969-976.

86 Shukla, B. Role of phenyl radicals in the growth of polycyclic aromatic hydrocarbons [Text] / B. Shukla, A. Susa, A. Miyoshi, M. Koshi // The Journal of Physical Chemistry, 2008. - V.111. - P.9532-9543.

87 Kislov, V.V. Hydrogen abstraction acetylene addition and Diels-Alder mechanisms of PAH formation: a detailed study using first principles calculations [Text] / V.V. Kislov, N.I. Islamova, A.M. Kolker, S.H. Lin, A.M. Mebel // Journal of Chemical Theory and Computation, 2005. - V.1, I.5. - P.908-924.

88 Frenklach, M. Reaction mechanism of soot formation in flames [Text] / M. Frenklach // Physical Chemistry Chemical Physics, 2002. -V.4. - P.2028-2037.

89 Reizer, E. Theoretical investigation of benzo(a)pyrene formation [Text] / E. Reizer, I.G. Csizmadia, K. Nehez, B. Viskolcz, Z. Fiser // Chemical Physics Letters, 2021. - V.772, N.138564.

90 Mebel, A.M. Temperature- and pressure-dependent rate coefficients for the HACA pathways from benzene to naphthalene [Text] / A.M. Mebel, Y.Georgievskii, A.W. Jasper, S.J. Klippenstein // Proceedings of the Combustion Institute, 2017. - V.36, I.1. - P.919-926.

91 Zhang, H.B. Role of Carbon-Addition and Hydrogen-Migration Reactions in Soot Surface Growth [Text] / H.B. Zhang, D. Hou, C.K. Law, X. You // The Journal of Physical Chemistry A., 2016. - V.120, I.5. - P.683-289.

92 Appel, J. Kinetic modeling of soot formation with detailed chemistry and physics: laminar premixed flames of C2 hydrocarbons [Text] / J. Appel, H. Bockhorn, M. Frenklach // Combustion and Flame, 2000. - V.121. - P.122-136.

93 Mebel, A.M. Formation mechanisms of naphthalene and indene: from the interstellar medium to combustion flames [Text] / A.M. Mebel, A. Landera, R.I. Kaiser // The Journal of Physical Chemistry, 2017. - V.121, I.5. - P.901-926.

94 Yang, J. Experimental and kinetic modeling investigation on laminar premixed benzene flames with various equivalence ratios [Text] / J. Yang, L. Zhao, W. Yuan, F. Qi, Y. Li // Proceedings of the Combustion Institute, 2015. - V.35. - P.855-862.

95 Liu, P. Computational study of polycyclic aromatic hydrocarbons growth by vinylacetylene addition [Text] / P. Liu, et al. // Combustion and Flame, 2019. - V.202. -P.276-291.

96 Weissman, M. Pyrolysis of methyl chloride, a pathway in the chlorine-catalyzed polymerization of methane [Text] / M. Weissman, S.W. Benson // International Journal of Chemical Kinetics, 1984. - V.16, I.4. - P.307-333.

97 Shukla, B. Role of methyl radicals in the growth of PAHs [Text] / B. Shukla, A. Miyoshi, M. Koshi //Journal of the American Society for Mass Spectrometry, 2010. -V.21, I.4. - P.534-544.

98 Mebel, A.M. Photoinduced mechanism of formation and growth of polycyclic aromatic hydrocarbons in low-temperature environments via successive ethynyl radical additions [Text] / A.M. Mebel, V.V. Kislov, R.I. Kaiser // Journal of the American Chemical Society, 2008. - V.130, I.41. - P.13618-13629.

99 Marsh, N.D. Formation pathways of ethynyl-substituted and cyclopenta-fused polycyclic aromatic hydrocarbons [Text] / N.D. Marsh, M.J. Wornat // Proceedings of the Combustion Institute, 2000. - V.28, I.2. - P.2585-2592.

100 Shukla, B. A novel route for PAH growth in HACA based mechanisms [Text] / B. Shukla, M. Koshi // Combustion and Flame, 2012. - V.159, I.12. - P.3589-3596.

101 Zhao, L. Synthesis of polycyclic aromatic hydrocarbons by phenyl addition-dehydrocyclization: the third Way [Text] / L. Zhao, et al. // Angewandte Chemie International Edition, 2019. - V.58, I.48. - P.17442-17450.

102 Raj, A. PAH growth initiated by propargyl addition: mechanism development and computational kinetics [Text] / A. Raj, M.J. Al Rashidi, S.H. Chung, S.M. Sarathy // The Journal of Physical Chemistry, 2014. - V.118, I.16. - P.2865-2885.

103 Matsugi, A. Modeling of two- and three-ring aromatics formation in the pyrolysis of toluene [Text] / A. Matsugi, A. Miyoshi // Proceedings of the Combustion Institute, 2013. - V.34, I.1. - P.269-277.

104 Wang, D. Formation of naphthalene, indene, and benzene from cyclopentadiene pyrolysis: A DFT Study [TeKCT] / D. Wang, A. Violi, D.H. Kim, J.A. Mullholland // Journal of Physical Chemistry A., 2016. - V. 110, I. 14. - P.4719-4725.

105 Kislov, V. The formation of naphthalene, azulene, and fulvalene from cyclic C5 species in combustion: an ab initio/RRKM study of 9-H-fulvalenyl (C5H5-C5H4) radical rearrangements [Text] / V. Kislov, A. Mebel // Journal of Physical Chemistry A., 2007. - V. 111, I. 38. - P. 9532-9543.

106 Zhu, L. The growth mechanism of polycyclic aromatic hydrocarbons from the reactions of anthracene and phenanthrene with cyclopentadienyl and indenyl [Text] / L. Zhu, X. Shi, Y. Sun, Q. Zhang, W. Wang // Chemosphere, 2017. - V. 189. - P. 265276.

107 Mebel, A.M. Can the C5H5 + C5H 5 ^ C10H10 ^ C10H9 + H/C10H8 + H2 reaction produce naphthalene? An ab initio/RRKM study [Text] / A.M. Mebel, V.V. Kislov // The Journal of Physical Chemistry, 2009. - V.113, I.36. - P.9825-9833.

108 Long, A.E. Pressure dependent kinetic analysis of pathways to naphthalene from cyclopentadienyl recombination [Text] / A.E. Long, S.S. Merchant, A.G. Vandeputte, H.H. Carstensen, A.J. Vervust, G.B. Marin, K.M. Van Geem, W.H. Green // Combustion and Flame, 2018. -V.187. - P.247-256.

109 Ghildina, A.R. The mechanism and rate constants for oxidation of indenyl radical C9H7 with molecular oxygen O2: a theoretical study [Text] / A.R. Ghildina, D.P. Porfiriev, V.N. Azyazov, A.M. Mebel // Physical Chemistry Chemical Physics, 2019. -V.21, I.17. - P.8915-8924.

110 Ghildina, A.R. Scission of the five-membered ring in 1- H -Inden-1-one C9H6 O and indenyl C9H7 in the reactions with H and O atoms [Text] / A.R. Ghildina,

D.P. Porfiriev, V.N. Azyazov, A.M. Mebel // The Journal of Physical Chemistry, 2019. -V.123, I.27. - P.5741-5752.

111 Грига, А.Д. Определение содержания бенз(а)пирена в уходящих газах камеры сгорания газовой турбины [Текст] / А.Д. Грига, М.С. Иваницкий // Вестник Воронежского государственного технического университета, 2014. - Т. 10, № 5. -С.86-88.

112 Григорьев, А.В. Теория камеры сгорания [Текст] / А.В. Григорьев, В.А. Митрофанов, О.А. Рудаков, Н.Д. Саливон. - СПб.: Наука, 2010. - 228 c.

113 Волков, К.Н. Моделирование крупных вихрей в расчетах турбулентных течений [Текст] / К. Н. Волков, В. Н. Емельянов. - М.: Физматлит. -2008. - 368 с.

114 Klarmann, N. Impact of flame stretch and heat loss on heat release distributions in gas turbine combustors: model comparison and validation [Text] / N. Klarmann, T. Sattelmayer, W. Geng, B. T. Zoller, f. Magni // ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. American society of mechanical engineers, 2016. - V. 4B-2016, № GT2016-57625. - P.1-12.

115 Levy, Y. Flameless oxidation combustor development for a sequential combustion hybrid turbofan engine [Text] / Y. Levy, V. Erenburg, V. Sherbaum, I. Gaissinski // ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. American society of mechanical engineers, 2016. - 4B-2016. - № GT2016-58079. - P. 1-10.

116 Drennan, S.A. Unsteady simulations of a low NOx LDI combustor for environmentally responsible aviation engines [Text] / S.A. Drennan // ASME Turbo Expo 2015: Turbine Technical Conference and Exposition. - American Society of mechanical engineers, 2015. -V.4B, № GT2015-43802. -P. 1-9.

117 Гураков, Н.И. Гибридная методика определения характеристик распыла жидкого топлива центробежными форсунками камер сгорания авиационных ГТД [Текст]: дис. ... кан. техн. наук. / Гураков Никита Игоревич. -Самара, 2021. - 157 с.

118 Орлов, М.Ю. Моделирование процессов в камере сгорания: учеб. пособие [Text] / М.Ю. Орлов, С.В. Лукачёв, С.Г. Матвеев. - Самара: Изд-во Самарского университета, 2017. - 292 с.

119 Zubrilin, I.A. Simulation of CO emission in primary and secondary zone of a small gas turbine combustion chamber using CFD and reactors network / I.A. Zubrilin, N.I. Gurakov, A.S. Semenikhin, et al. // ASME 2019 Gas Turbine India Conference, GTINDIA, 2019 — V.2.

120 ANSYS Chemkin Theory Manual 17.0 (15151) [Text] / Reaction DesignUSA, San Diego. :Reaction Design, 2015.

121 NIST Chemistry WebBook [Электронный ресурс] / https://webbook.nist.gov/chemistry/ (Дата обращения: 02.06.2022)

122 Prof. Burcat's Thermodynamic Data [Электронный ресурс] / http://garfield.chem.elte.hu/Burcat/burcat.html (Дата обращения: 02.06.2022)

123 JetSurF2.0 [Электронный ресурс] / http://web.stanford.edu/group/haiwanglab/JetSurF/JetSurF2.0/index.html (Дата обращения: 02.06.2022)

124 Primary Reference Fuels (PRF) + PAH + Real Fuels + Methyl-Esters (Version 1412, December 2014) [Электронный ресурс] / http://creckmodeling.chem.polimi.it/menukinetics/menu-kinetics-detailed-mechanisms/menu-kinetics-prf-pah-real-fuels-methyl-estersmechanism (Дата обращения: 02.06.2022)

125 Blanquart, G. Thermochemical properties of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) from G3MP2B3 calculations [Text] / G. Blanquart, H. Pitsch // Journal of Physical Chemistry A, 2007. -V.111. -P.6510-6520.

126 Raj, A. A reaction mechanism for gasoline surrogate fuels for large polycyclic aromatic hydrocarbons [Text] / A. Raj, I.D. Charry Prada, A. Ahmad Amer, S.Ho Chung // Combustion and Flame, 2012. - V.159, I.2. - P.500-515.

127 Golden, F. Кинетический механизм GRI 3.0 [Электронный ресурс] / F. Golden [и др.]. - URL: http://www.me.berkeley.edu/grimech/ (дата обращения: 05.09.2018). (G. P. Smith, D. M. Golden, F. Frenklach, N. W. Moriarty, B. Eiteneer, M.

Goldenberg, C. T. Bowman, R. K. Hanson, S. Song, W. C. Jr. Gardiner, V. V. Lissianski, and Z. Qin. http://www.me.berkeley.edu/grimech/).

128 Ranzi, E. Hierarchical and comparative kinetic modeling of laminar flame speeds of hydrocarbon and oxygenated fuels [Text] / E. Ranzi, A. Frassoldati, R. Grana, A. Cuoci, T. Faravelli, A.P. Kelley, C.K. Law // Progress in Energy and Combustion Science, 2012. - V.38, I.4. - P.468-501.

129 Longvell, J.P. Flame stability in bloof body recirculation zones [Text] / J.P. Longvell, P.C. Weiss // Industrial & Engineering Chemistry Research, 1953. -V.45. -P.1629-1633.

130 Захаров, В.М. Development of Reactor Models of a Diffusion Combustion Chamber for Comparative Analysis of Detailed and Reduced Kinetic Schemes of Combustion of Hydrocarbon Fuels [Text] / В.М. Захаров, В.Е. Козлов, А.Б. Лебедев, А.Н. Секундов, С.А. Щепин, А.М. Щепин, К.Я. Якубовский // Combustion, Explosion, and Shock Waves, 2009. - V.45, №2. - P. 126-133.

131 Старик, А.М. Impact of Operating Regime on Aviation Engine Emissions: Modeling Study [Text] / А.М. Старик, А.Б. Лебедев, А.М. Савельев, Н.С. Титова, Pénélope Leyland // Journal of Propulsion and Power, 2013. - V. 29, № 3. - P. 709-717.

132 Старик, А.М. Кинетика окисления и горения сложных углеводородных топлив: авиационный керосин [Текст] / А.М. Старик, Н.С. Титова, С. А. Торохов // Физика горения и взрыва, 2013. - T. 49, №4.

133 Старик, А.М. Application of reactor net models for the simulation of gasturbine combustor emissions [Text] / А.М. Старик, В.Е. Козлов, А.Б. Лебедев, Н.С. Титова // International Journal of Sustainable Aviation, 2014. - V. 1, № 1.

134 Ratzke, A. Validation of turbulent flame speed models for methane-air-mixtures at high pressure gas engine conditions [Text] / A. Ratzke, T. Schöffler, K. Kuppa, F. Dinkelacker // Combustion and Flame, 2015. - V.162. - P.2778-2787.

135 Kundu, A. Flame Stabilization and Emission Characteristics of a Prototype Gas Turbine Burner at Atmospheric Conditions [Text] / A. Kundu // ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. - American Society of Mechanical Engineers, 2016.

136 Liu, F. Effect of fuel staged proportion on NOX emission performance of centrally staged combustor [Text] / F. Liu // ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition. - American Society of Mechanical Engineers, 2013.

137 Hackney, R. Predictive Emissions Monitoring System for Small Siemens Dry Low Emissions Combustors: Validation and Application [Text] / R. Hackney // ASME Turbo Expo 2016: Turbomachinery Technical Conference and Exposition. -American Society of Mechanical Engineers, 2016.

138 Козлов, В.Е. Применение реакторных моделей для расчёта эмиссионных характеристик диффузионных и гомогенных камер сгорания [Текст] / В.Е. Козлов, А.Б. Лебедев, А.Н. Секундов, А.М. Старик, Н.С. Титова // Экологические проблемы авиации, 2012. - 321-338 c.

139 Corr, R.A. Evaluation of NOx mechanisms for lean, premixed combustion [Text] / R. A. Corr, P. C. Malte, N. M. Marinov // ASME 1991 International Gas Turbine and Aeroengine Congress and Exposition, 1991. - P. 12.

140 Gоke, S. Influence of pressure and steam dilution on NOx and CO emissions in a premixed natural gas flame / S. Göke, S. Schimek, S. Terhaar, T. Reichel, K. Gockeler, O. Kruger, J. Fleck, P. Griebel, C. O. Paschereit // Journal of Engineering for Gas Turbines and Power, 2014. - V. 136, I. 9. - P. 11.

141 Матвеев, С.Г. Разработка компонентного состава суррогата авиационного керосина для моделирования рабочего процесса камеры сгорания газотурбинного двигателя [Текст] / С.Г Матвеев // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2019. - Т. 18, Вып. 1. - 78-87 с.

142 Matveev, S.S. Experimental study of the combustion of kerosene and binary surrogate in the model combustion chamber [Text] / S.S. Matveev, I.V. Chechet, A.S. Semenikhin, V.Y. Abrashkin, S.V. Lukachev, S.G. Matveev // Journal of Combustion, 2017. -N. 3963075.

143 Dooley, S. The experimental evaluation of a methodology for surrogate fuel formulation to emulate gas phase combustion kinetic phenomena ^ext] / S. Dooley, S.H. Won, J. Heyne, T.I. Farouk, Y. Ju, F.L. Dryer, K. Kumar, X. Hui, C.-J. Sung, H. Wang,

M.A. Oehlschlaeger, V. Iyer, S. Iyer, T. Litzinger, R. J. Santoro, T. Malewicki, K. Brezinsky // Combustion and Flame, 2012. - V. 159, I. 4. - P. 1444-1466.

144 Dooley, S. A jet fuel surrogate formulated by real fuel properties ^ext] / S. Dooley, S.H. Won, M. Chaos, J. Heyne, Y. Ju, F.L. Dryer , K. Kumar, C.-J.Sung, H. Wang, M. A. Oehlschlaeger, T. J. Santoro, T. Litzinger // Combustion and Flame, 2010. - V. 157. - P. 2333-2339.

145 Holley, A.T. Egolfopoulos Sensitivity of propagation and extinction of large hydrocarbon flames to fuel diffusion [Text] / A.T. Holley, X.Q. You, E. Dames, H. Wang, F.N. // Proceedings of the Combustion Institute, 2009. - V. 32. - P. 1157-1163.

146 Goossens, A.G. Prediction of Molecular Weight of Petroleum Fractions [Text] / A.G. Goossens // Industrial & Engineering Chemistry Research,1996. -V. 35, I. 3. - P. 985-988.

147 Yu, J.Surrogate fuel formulation for oxygenated and hydrocarbon fuels by using the molecular structures and functional groups [Text] / J. Yu, Y. Ju , X. Gou // Fuel, 2016. - V. 166. - P. 211-218.

148 Won, S.H. Reconstruction of chemical structure of real fuel by surrogate formulation based upon combustion property targets [Text] / S.H. Won, F.M. Haas, S. Dooley, T. Edwards, F.L. Dryer // Combustion and Flame, 2017. - V. 183. - P. 39-49.

149 Зубрилин, И.А. Формирование суррогата авиационного керосина на основе свойств отдельных углеводородных компонентов [Текст] / И.А. Зубрилин, Н.И. Гураков, А.С. Семенихин, и др. // Сборник «Авиационные двигатели и силовые установки», ЦИАМ им. П.И. Баранова, Москва 28-30 мая 2019 г.

150 Colket, M. Development of an Experimental Database and Kinetic Models for Surrogate Jet Fuels [Text] / M. Colket, T. Edwards, S. Williams, P. N. Cernansky , D. L. Miller, F. Egolfopoulos, P. Lindstedt, K. Seshadri, F. L. Dryer, C. K. Law, D. Friend, D. B. Lenhert, H. Pitsch, A. Sarofim, M. Smooke, W. Tsang // 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit, 2007. - P. 21

151 Dean, A.J. Autoignition of surrogate fuels at elevated temperatures and pressures //Proceedings of the Combustion Institute, 2007. - Т. 31, №. 2. - С. 2481-2488.

152 Lindstedt, R.P. Detailed chemical-kinetic model for aviation fuels [Text] / R.P. Lindstedt, L.Q. Maurice // J. Propulsion and Power, 2000. - V.16, N.2. - P.187-195.

153 Humer, S. Experimental and kinetic modeling study of combustion of JP-8, its surrogates and reference components in laminar nonpremixed flows [Text] / S. Humer, A. Frassoldati, S. Granata, T. Faravelli, E. Ranzi, R. Seiser // Proceedings of the Combustion Institute, 2007. -V. 31, № 1. - Р. 393-400.

154 Liu, J. A new surrogate fuel for emulating the physical and chemical properties of RP-3 kerosene [Text] / J. Liu, E. Hu, W. Zeng, W. Zheng // Fuel, 2020. -V.259, N.116210.

155 Матвеев, C.C. Методика определения эмиссии оксидов углерода камерами сгорания газотурбинных двигателей с использованием детальной химической кинетики окисления суррогатов керосина [Текст]: дис. ... кан. техн. наук. / Матвеев Сергей Сергеевич. - Самара, 2017. - 175 с.

156 Bosschaart, K.J. Detailed analysis of the heat flux method for measuring burning velocity [Text] / K.J. Bosschaart, L.P.H. de Goey // Combustion and Flame, 2003. - V.132. - P.170-180.

157 Soloviova - Sokolova, J.V. Laminar Burning Velocities of Benzene + Air Flames at Room and Elevated Temperatures [Text] / J.V. Soloviova - Sokolova, V.A. Alekseev, S.S Matveev, I.V. Chechet, S.G. Matveev, A.A. Konnov // Fuel, 2016. - V.175. - P.302-309.

158 Soloviova - Sokolova, J.V. Laminar Burning Velocities of n-Decane and Binary Kerosene Surrogate Mixture [Text] / J.V. Soloviova - Sokolova, V.A. Alekseev, S.S Matveev, I.V. Chechet, S.G. Matveev, A.A. Konnov // Fuel, 2017. - V.187. - P.429-434.

159 Alekseev, V.A. Experimental uncertainties of the heat flux method for measuring burning velocities [Text] / V.A. Alekseev, J.D. Naucler, M. Cristensen, E.J.K. Nilsson, E.N. Volkov, L.P.H. de Goey, A.A. Konnov // Combustion Science and Technology, 2016. -V.188, I.6. -P.853-894.

160 Nilsson, J.K. The comparative and combined effects of hydrogen addition on the laminar burning velocities of methane and its blends with ethane and propane

[Text] / J.K. Nilsson, A. van Sprang, J. Larfeldt, A.A. Konnov // Fuel, 2017. -V.189. -P.369-376.

161 Coppens, F.H.V. Effects of hydrogen enrichment on adiabatic burning velocityand NO formation in methane + air flames / F.H.V. Coppens, J.D. Ruyck, A.A. Konnov // Experimental Thermal and Fluid Science, 2007. -V.31, I.5. -P.437-444.

162 Крашеннинников, С.В. Разработка обобщенной интегральной характеристики камеры сгорания ГТД [Текст]: дис. ... кан. техн. наук. / Крашенинников Сергей Всеволодович - Самара, 1999. - 129 с.

163 Matveev, S.S. Experimental study of the combustion of surrogates of aviation kerosene TS-1 [Text] / S.S. Matveev, D.V. Idrisov, S.G. Matveev, N.I. Gurakov, M.Y. Anisimov, A.S. Savchenkova, I.A. Zubrilin, M.H. Morales // AIP Conference Proceedings, 2020. - V.2304, N. 0033852.

164 Matveev, S.S. Study of the formation of polycyclic aromatic hydrocarbons in the combustion chambers of aircraft engines [Text] / S.S. Matveev, A.S. Semenikhin, Z.S. Litvinenko, N.I. Gurakov, D.V. Idrisov, I.V. Chechet, A.S. Savchenkova, S.G. Matveev // AIP Conference Proceedings, 2020. - V.2304, N. 0033856.

165 Семенихин, А.С. Совершенствование кинетических моделей горения суррогата керосина [Текст] / А.С. Семенихин, Д.В. Идрисов, И.А. Зубрилин, и др. // Проблемы и перспективы развития двигателестроения. Сборник докладов в 2-х томах. Самара, 2021. С. 273-274.

166 Семенихин, А.С. Кинетический механизм горения суррогата керосина [Текст] / А.С. Семенихин, Д.В. Идрисов, Е.М. Григорьев и др. // Процессы горения, теплообмена и экологии тепловых двигателей. Книга тезисов XI Всероссийская научно-технической конференция, 2019. С. 77-78.

167 Свидетельство о регистрации базы данных RU 2018622044. База термодинамических данных и констант химических реакций, использующихся в детальных кинетических схемах окисления углеводородных топлив // Матвеев С.Г., Чечет И.В., Матвеев С.С., Миронов Н.С., Семенихин А.С. №2018621308 от 25.09.2018.

168 Kintech laboratory [Электронный ресурс] / https://www.kintechlab.com/ (Дата обращения 02.06.2022).

169 Zhong, X. Thermochemical and kinetic analysis of the h, oh, ho2, o, and o2 association reactions with cyclopentadienyl radical [Text] / X. Zhong, J. W. Bozzelli // Journal of Physical Chemistry, 1998. -V. 20. -P.3537-3555.

170 Zhong, X. Thermochemical and kinetic analysis on the addition reactions of h, o, oh, and ho2 with 1,3 cyclopentadiene [Text] / X. Zhong, J. W. Bozzelli // International Journal of Chemical Kinetics, 1997. - V.29, I.4. - P.893-913.

171 Knyazev, V.D. Kinetics of the reaction between propargyl radical and acetylene [Text] / V. D. Knyazev, I. R. Slagle // Journal of Physical Chemistry A, 2002. -V.106. -P.5613-5617.

172 Senosiain, J.P. The reaction of n- and i-c4h5 radicals with acetylene [Text] / J.P. Senosiain, J.A. Miller // Journal of Physical Chemistry A, 2007. -V. 111. - P.3740-3747.

173 Slavinskaya, N.A. A modelling study of aromatic soot precursors formation in laminar methane and ethene flames [Text] / N.A.Slavinskaya, P.Frank // Combustion and Flame, 2009. - V.156, I.9. - P.1705-1722.

174 Becke, A.D. Density-functional thermochemistry. III. The role of exact exchange [Text] / A. D. Becke // Journal of Chemical Physics, 1993. - V.98. - P.5648-5652.

175 Lee, C. Development of the Colle-Salvetti correlation-energy formula into a functional of the electron density [Text] / C. Lee, W. Yang and R. G. Parr // Physical Review B, 1988. - V.37. - P.785-789.

176 Frisch, M. J. Gaussian 09, revision B.01 [Text] / M. J. Frisch, G. W. Trucks, H. B. Schlegel, et al // Gaussian, Inc.: Wallingford, CT, 2010.

177 Baboul, A. G. Gaussian-3 theory using density functional geometries and zero-point energies [Text] / A. G. Baboul, L.A. Curtiss, P.C. Redfern, K. Raghavachari // Journal of Chemical Physics, 1999. -V. 110. -P.7650-7657.

178 Curtiss, L.A. Gaussian-3 theory using coupled cluster energies [Text] / L.A. Curtiss, K. Raghavachari, P.C. Redfern, A.G. Baboul, J.A. Pople // Chemical Physics Letters, 1999. -V.314. -P.101-107.

179 Curtiss, L.A. Gaussian-3 theory using reduced Mo/ller-Plesset order [text] / L. A. Curtiss, P. C. Redfern, K. Raghavachari, V. Rassolov and J. A. Pople // Journal of Chemical Physics, 1999. - V.110. -P.4703-4709.

180 MOLPRO, version 2010.1, a package of ab initio programs [Электронный ресурс]. - URL: http://www.molpro.net. (дата обращения: 05.05.2017).

181 PAPR: Predictive Automated Phenomenological Rates [Электронный ресурс]. - URL:http://tcg.cse.anl.gov/papr (дата обращения: 06.04.2018).

182 Georgievskii, Y. Reformulation and Solution of the Master Equation for Multiple-Well Chemical Reactions [Text] / Y. Georgievskii, J. A. Miller, M. P. Burke and S. J. Klippenstein // Journal of Physical Chemistry A, 2013. -V.117. - P.12146-12154.

183 Schulz, F. Insights into incipient soot formation by atomic force microscopy [Text] / F. Schulz, M. Commodo, K. Kaiser, G. De Falco, P. Minutolo, G. Meyer, D. Andrea, L. Gross // Proceedings of the Combustion Institute, 2018. - V. 37, I. 1. - P. 885892.

184 Commodo, M. On the early stages of soot formation: Molecular structure elucidation by high-resolution atomic force microscopy [Text] / M. Commodo, K. Kaiser, G. De Falco, P. Minutolo, F. Schulz, A. D'Anna, L. Gross // Combustion and Flame, 2019. - V.205. - P.154-164.

185 Ranzi, E. Hierarchical and comparative kinetic modeling of laminar flame speeds of hydrocarbon and oxygenated fuels [Text] / E. Ranzi, A. Frassoldati, R. Grana, A. Cuoci, T. Faravelli, A.P. Kelley, C.K. Law // Progress in Energy and Combustion Science, 2012. - V.38, I.4. - P.468-501.

186 Wang, Y. Soot formation in laminar counterflow flames [Text] / Y. Wang, S.H. Chung // Progress in Energy and Combustion Science, 2019. - V.74. - P.152-238.

187 Semenikhin, A.S. Transformation of an Embedded Five-Membered Ring in Polycyclic Aromatic Hydrocarbons via the Hydrogen-Abstraction-Acetylene-Addition

Mechanism: A Theoretical Study [Text] / A.S. Semenikhin, A.S. Savchenkova, I.V. Chechet, S.G. Matveev, M. Frenklach, A.M. Mebel // Journal of Physical Chemistry A, 2021. - V.125, I.16. - P.3341-3354.

188 Frenklach, M. On the mechanism of soot nucleation [Text] / M. Frenklach, A.M. Mebel // Physical Chemistry Chemical Physics, 2020, - V.22. - P.5314- 5331.

189 Semenikhin, A.S. On the mechanism of soot nucleation. II. E-bridge formation at the PAH bay [Text] / A.S. Semenikhin, A.S. Savchenkova, I.V. Chechet, S.G. Matveev, M. Frenklach, A.M. Mebel // Physical Chemistry Chemical Physics, 2022. - V.22, I.30. - P.17196-17204.

190 Savchenkova, A.S. Aceanthracene-anthracene dimerization with the formation of an E-bridge bond [Text] / A.S. Savchenkova, A.S., Semenikhin, I.V. Chechet, S.G. Matveev, S.S. Matveev, M. Frenklach, A.M. Mebel // AIP Conference Proceedings, 2020. - V.2304, N.0033819.

191 Savchenkova, A.S. Rate constants for the formation of the vinylidene bridge bond between naphthalene and acenaphthalene: A theoretical study [Text] / A.S. Savchenkova, A.S. Semenikhin, I.V. Chechet, S.G.Matveev, S.S. Matveev, D.V. Idrisov, M. Frenklach, A.M. Mebel // AIP Conference Proceedings, 2020. -V.2304, N.0033818.

192 Frenklach, M. On the Mechanism of Soot Nucleation. III. The Fate and Facility of the E-Bridge [Text] / M. Frenklach, A.S. Semenikhin, A.M. Mebel // Journal of Physical Chemistry A, 2021. - V.125, I.31.-P.6789-6795.

193 Savchenkova, A.S. Mechanism of E-bridge formation by various PAH molecules: A theoretical study [Text] / A.S. Savchenkova, A.S. Semenikhin, I.V. Chechet, S.G. Matveev, M. Frenklach, A.N. Morozov, A.M. Mebel // Chemical Physics Letters, 2022. - V.799, N.139637.

194 Savchenkova, A.S. Mechanism and rate constants of the CH2 + CH2CO reactions in triplet and singlet states: A theoretical study [Text] / A.S. Savchenkova, A.S. Semenikhin, I.V. Chechet, S.G. Matveev, A.A. Konnov, A.M. Mebel // Journal of Computational Chemistry, 2019. - V.40, I.2. -P.387-399.

195 Savchenkova, A.S. Rate constants calculations of the CH2 + CH2CO reactions in triplet and singlet states by ab initio methods [Text] / A.S. Savchenkova, A.S.

Semenikhin, I.V. Chechet, S.G. Matveev, A.A. Konnov, A.M. Mebel // Technical program. International Conference on Combustion Physics and Chemistry, 2018.

196 Savchenkova, A.S. Revisiting diacetyl and acetic acid flames: The role of the ketene + OH reaction [Text] /A.S. Savchenkova, A.S. Semenikhin, I.V. Chechet, S.G. Matveev, A.A. Konnov, A.M. Mebel // Combustion and Flame, 2020. - V.218. - P.28-41.

197 Semenikhin, A.S. Mechanism and Rate Constants of the CH3+ CH2CO Reaction: A Theoretical Study [Text] / A.S. Semenikhin, E.G. Shubina, A.S. Savchenkova, I.V. Chechet, S.G. Matveev, A.A. Konnov, A.M. Mebel // International Journal of Chemical Kinetics, 2018. - V. 50, I.4. -P.273-284

198 Dupont, L. Experimental and kinetic modeling study of para-xylene chemistry in laminar premixed flames [Text] / L. Dupont, H.Q. Do, G. Capriolo, A.A. Konnov, A. El Bakali // Fuel, 2019. - V.239. - P.814-829.

199 Yuan, W. Insights into the Decomposition and Oxidation Chemistry of p-Xylene in Laminar Premixed Flames [Text] / W. Yuan, L. Zhao, J. Yang, Z. Zhou, Y. Li, F. Qi // The Journal of Physical Chemistry A, 2021. - V.125. - P.3189-3197.

200 Gail, S. , Experimental kinetic study of the oxidation of -xylene in a JSR and comprehensive detailed chemical kinetic modeling [Text] / S. Gail, P. Dagaut // Combustion and Flame, 2005. - V.141. - P.281-297.

201 Pfahl, U. Self-ignition of diesel-relevant hydrocarbon-air mixtures under engine conditions [Text] / U. Pfahl, K. Fieweger, G. Adomeit // Symposium (International) on Combustion, 1996. - V.26, I.1. - P.781-789.

202 Shao, J. A shock tube study of n-heptane, iso-octane, n-dodecane and iso-octane/n-dodecane blends oxidation at elevated pressures and intermediate temperatures [Text] / J. Shao, R. Choudhary, Y. Peng, D. F. Davidson, R.K. Hanson // Fuel, 2019. -V.243, I.1. - P.541-553.

203 Fujii, N. Ignition of lean benzene mixtures with oxygen in shock waves [Text] / N. Fujii, T. Asaba, H. Miyama // Acta Astronautica, 1974. - V.1, I.3-4. - P.417-426.

204 Hong, Z. A comparative study of the oxidation characteristics of cyclohexane, methylcyclohexane, and n-butylcyclohexane at high temperatures [Text] / Z. Hong, King-Yiu Lam, D.F.Davidson, R.K.Hanson // Combustion and Flame, 2011. -V.158, I.8. - P.1456-1468.

205 Alekseev, V.A. Laminar burning velocities of n-decane and binary kerosene surrogate mixture [Text] / V.A. Alekseev, J.V. Soloviova-Sokolova, S.S. Matveev, I.V. Chechet, S.G. Matveev, A.A. Konnov // Fuel, 2017. - V.187. - P.429-434.

206 Alekseev, V.A. Laminar burning velocities of methylcyclohexane + air flames at room and elevated temperatures: A comparative study [Text]/ V.A. Alekseev, S.S. Matveev, I.V. Chechet, S.G. Matveev, A.A. Konnov // Combustion and Flame, 2018. - V.196. -P.99-107.

207 Матвеев, С. С. Нормальная скорость распространения пламени однокомпонентных углеводородов и суррогатов керосина [Text] / С.С. Матвеев, Д.В. Идрисов, А.С. Семенихин // Nonequilibrium processes: Recent accomplishments. Moscow, 2020. С. 82-85.

208 Kumar, K. Laminar flame speeds and extinction limits of preheated n-decane/O2/N2 and n-dodecane/O2/N2 mixtures [Text] / K. Kumar, Chih-Jen Sung // Combustion and Flame, 2007. - V. 151, I.1-2. - P. 209-224.

209 Castaldi M. J. Experimental and modeling investigation of aromatic and polycyclic aromatic hydrocarbon formation in a premixed ethylene flame ^ext] / M.J. Castaldi, N. M. Marinov, C. F. Melius, J. Huang, S. M. Senkan, W. J. Pit, K. Charles // Symposium (International) on Combustion, 1996. - V. 26, I. 1. - P. 693-702.

210 Kim, D. A surrogate for emulating the physical and chemical properties of conventional jet fuel [Text] / D. Kim, J. Martz, A. Violi // Combustion and Flame, 2014. - V. 161, I. 6. - P. 1489-1498.

211 Keesee, CL. Proper interpretation and overall accuracy of laminar flame speed measurements of single- and multi-component liquid fuels ^ext] / С. L.Keesee, B. Guo, E. L. Petersena // Proceedings of the Combustion Institute, 2021. - V. 38, I. 2. -P. 2225-2234.

212 Shafer, L. Chemical Class Composition of Commercial Jet Fuels and Other Specialty Kerosene Fuels ^ext] / L. Shafer,R. Striebich, J. Gomach, T. Edwards // American Institute of Aeronautics and Astronautics 14th AIAA/AHI Space Planes and Hypersonic Systems and Technologies Conference, 2006. - P. 6.

213 ГОСТ 10227-86 Топлива для ракторных двигателей. Технические условия [Текст]. - Введ. 01.01.1987. - М.: Стандартинформ, 2009. - 9 с.

214 Коломзаров, О.В. Экспериментальное исследование горения предварительно испаренного суррогата авиационного керосина в модельной камере сгорания [Текст] / О. В. Коломзаров, В. Ю. Абрашкин, И. А. Зубрилин, С. Г. Мавтеев, М. Д. Гамируллин,Р. А. Азимов, А. М. Сипатов// Международная научно-техническая конференция сб. науч. трудов / Самарский научно-исследовательский университет им. академика С.П. Королева, 2021. - 158-159 с.

215 Yanowitz, Y. Compendium of Experimental Cetane Numbers [Text] / J. Yanowitz, M. A. Ratcliff, R.L. McCormick, and J.D. Taylor, M. J. Murphy. - Technical Report NREL/TP-5400-67585, 2017. - p.78.

216 Hui, X. Laminar flame speeds of transportation-relevant hydrocarbons and jet fuels at elevated temperatures and pressures [Text] / X. Hui, C.-J. Sung // Fuel, 2013. - V.109. - P.191-200.

217 Hui, X. Experimental studies on the combustion characteristics of alternative jet fuels [Text] / X. Hui, K. Kumar, C.-J. Sung, T. Edwards, D. Gardner// Fuel, 2012. -V. 98. - P. 176-182.

218 Kang, D. Experimental characterization of jet fuels under engine relevant conditions - Part 1: Effect of chemical composition on autoignition of conventional and alternative jet fuels [Text] / D. Kang, D. Kim, V. Kalaskar, A. Violi, A.L. Boehman // Fuel, 2019. - V. 239. - P. 1388-1404

219 Edwards, J.T. Reference jet fuels for combustion testing [Text]/ J.T. Edwards // 55th AIAA Aerospace Sciences Meeting, 2017. - Р. 0146

220 Denman, B.M. An Experimental and Numerical Study of the Laminar Flame Speed of Jet Fuel Surrogate Blends [Text] / B.M. Denman, J.D. Munzar, J.M.

Bergthorson, M. Jeffrey // ASME Turbo Expo 2012: Turbine Technical Conference and Exposition - Copenhagen, Denmark, 2012. - V.2, N.1417-1426.

221 Wu., Y. Experimental Investigation of Laminar Flame Speed Measurement for Kerosene Fuels: Jet A-1, Surrogate Fuel, and Its Pure Components [Text] / Y. Wu, V. Modica, X. Yu, F. Grisch // Energy Fuels, 2018.- V.32, I. 2. - P. 2332-2343

222 Zheng, D. RP-3 aviation kerosene surrogate fuel and the chemical reaction kinetic model [Text] / D. Zheng, W.M. Yu, B.J. Zhong // Acta Phys Chim Sin, 2015. -V.31. - P.636-642.

223 Xu, J.Q. Construction of autoignition mechanisms for the combustion of RP-3 surrogate fuel and kinetics simulation [Text] / J.Q. Xu, J.J. Guo, A.K. Liu, J.L. Wang, N.X. Tan, X.Y. Li // Acta Phys Chim Sin, 2015. - V.31. - P.643-652.

224 Jiang, R.P. Thermal cracking of hydrocarbon aviation fuels in regenerative cooling micro-channels [Text] / R.P. Jiang, G.Z. Liu, X.W. Zhang // Energy Fuels, 2013.

- V.27. - P.2563-2577.

225 Dagaut, P. On the kinetics of hydrocarbons oxidation from natural gas to kerosene and diesel fuel [Text] / P. Dagaut // Physical Chemistry Chemical Physics, 2002.

- V.4, I.11. - P.2079-2094.

226 Dagaut, P. The ignition, oxidation, and combustion of kerosene: A review of experimental and kinetic modeling [Text] / P.Dagaut, M. Cathonnet // Progress in Energy and Combustion Science, 2006. - V.32, I.1. - P.48-92.

227 Doute, C. Chemical Structure of Atmospheric Pressure Premixed n-Decane and Kerosene Flames [Text] / C. Doute, J. Delfau, R. Akrich, C. Vovelle // Combustion Science and Technology, 1995. - V.106, I.4-6. - P.327-344.

228 Xue, D. Development of a practical reaction model of polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH) formation and oxidation for diesel surrogate fuel [Text] / D. Xue, C.Yachao, N. Bo, J. Ming // Fuel, 2020. - V.267, N.117159.

229 Degirmenci, E. Detailed chemical kinetic modeling of fuel-rich n-heptane flame [Text] / E. Degirmenci, A. Alazreg, F. Inal // Fuel, 2020. - V.259, N.116228.

230 Mitra, T. Understanding the formation and growth of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and young soot from n-dodecane in a sooting laminar coflow

diffusion flame [Text] / T. Mitra, T.Zhang, A.D. Sediako, M.J. Thomson // Combustion and Flame, 2019. - V.202. - P.33-42.

231 Atal, A. On the survivability and pyrosynthesis of PAH during combustion of pulverized coal and tire crumb [Text] / A. Atal, Y.A. Levendis, J. Carlson, Y. Dunayevskiy, P. Vouros // Combustion and Flame, 1997. - V.110, I.4. - P.462-478.

232 Singh, D. Experimental and Kinetic Modeling Study of the Combustion of n-Decane, Jet-A, and S-8 in Laminar Premixed Flames [Text] / D. Singh, N. Takayuki; Q. Li // Combustion Science and Technology, 2011. - V.183, I.10. - P.1002-1026.

233 Kumar, K. Laminar flame speeds and extinction limits of conventional and alternative jet fuels [Text] / K. Kumar, C.-J. Sung, X. Hui // Fuel, 2011. - V.90, I.3. -P.1004-1011.

234 Liu, Y. An Experiment Study on the Laminar Burning Velocity and Markstein Length of Chlorella Oil/RP-3 Kerosene Blends [Text] / Y. Liu, J. Wang, W. Gu, H. Ma, W. Zeng // ACS Omega, 2020.- V.5, I.37. - P.23510-23519.

235 Liu, J. An experimental and kinetic modeling study on the low-temperature oxidation, ignition delay time, and laminar flame speed of a surrogate fuel for RP-3 kerosene [Text] / J. Liu, E. Hu, G. Yin, Z. Huang, W. Zeng // Combustion and Flame, 2022. - V.237, N.111821.

236 Vukadinovic, V. Influence of pressure and temperature on laminar burning velocity and Markstein number of kerosene Jet A-1: Experimental and numerical study [Text] / V. Vukadinovic, P. Habisreuther, N. Zarzalis // Fuel, 2013. - V.111. - P.401-410.

237 Chong, C.T. Measurements of laminar flame speeds of liquid fuels: Jet-A1, diesel, palm methyl esters and blends using particle imaging velocimetry (PIV) [Text] / C.T. Chong, S.Hochgreb // Proceedings of the Combustion Institute, 2011. - V.33, I.1.

238 Freeman, G. Spontaneous ignition characteristics of gaseous hydrocarbon-air mixtures [Text] / G. Freeman, A.H. Lefebvre // Combustion and Flame, 1984. - V.58. - P.153-162.

239 Mullins, B.P. Studies on the spontaneous ignition of fuels injected into a hot air stream. V—Ignition delay measurements on hydrocarbons [Text] / B.P. Mullins // Fuel, 1953. - V.32. - P.363-379.

240 Vasu, S. Jet fuel ignition delay times: Shock tube experiments over wide conditions and surrogate model predictions [Text] / S.S. Vasu, D.F. Davidson, R.K. Hanson // Combustion and Flame, 2008. - V.152, I.1-2. - P.125-143.

241 Wang, H. Autoignition studies of conventional and Fischer-Tropsch j et fuels [text] / H. Wang, M.A. Oehlschlaeger // Fuel, 2012. - V.98. - P. 249-258.

242 Zhukov, V.P. Autoignition of kerosene (Jet-A)/air mixtures behind reflected shock waves [text] / V.P.Zhukov, V.A. Sechenov, A.Y.Starikovskiy // Fuel, 2014. -V.126. - P.169-176.

243 Юн, А.А. Расчет и моделирование турбулентных течений с теплообменом, смешением, химическими реакциями и двухфазных течений в программном комплексе Fastest-3D [Текст] /А.А. Юн, Б.А. Крылов. -М.: МАИ, 2007. - 115 с.