The autoignition of cyclopentane and cyclohexane in a shock tube

Ignition delay times of cyclohexane-oxygen-argon and cyclopentane-oxygen-argon mixtures have been measured in a shock tube, the onset of ignition being detected by OH radical emission. Mixtures contained 0.5 or 1 % of hydrocarbon for equivalence ratios ranging from 0.5 to 2. Reflected shock waves allowed temperatures from 1230 to 1800 K and pressures from 7.3 to 9.5 atm to be obtained. These measurements have shown that cyclopentane is much less reactive than cyclohexane, as for a given temperature the observed autoignition delay times were about ten times higher for the C5 compound compared to the C6. Detailed mechanisms for the combustion of cyclohexane and cyclopentane have been proposed to reproduce these results. The elementary steps included in the kinetic models of the oxidation of cyclanes are close to those proposed to describe the oxidation of acyclic alkanes and alkenes. Consequently, it has been possible to obtain these models by using an improved version of software EXGAS, a computer package developed to perform the automatic generation of detailed kinetic models for the gas-phase oxidation and combustion of linear and branched alkanes and alkenes. Nevertheless, the modelling of the oxidation of cyclanes requires to consider new types of generic reactions, and especially to define new correlations for the estimation of the rate constants. Ab initio calculations have been used to better know some of the rate constants used in the case of cyclopentane. The main reaction pathways have been derived from flow rate and sensitivity analyses

Use of detailed kinetic mechanisms for the prediction of autoignitions

This paper describes how automatically generated detailed kinetic mechanisms are obtained for the oxidation of alkanes and how these models could lead to a better understanding of autoignition and cool flame risks at elevated conditions. Examples of prediction of the occurrence of different autoignition phenomena, such as cool flames or two-stage ignitions are presented depending on the condition of pressure, temperature and mixture composition. Three compounds are treated, a light alkane, propane, and two heavier ones, n-heptane and n-decane

Mécanismes cinétiques pour l'amélioration de la sécurité des procédés d'oxydation des hydrocarbures :

Hydrocarbons explosion parameters are mostly known at atmospheric pressure and temperature, far from the operating conditions of numerous industrial processes at which phenomenon like cool flames might have a big influence on explosivity. That is why the goal of this study is to use kinetic mechanisms to predict safety parameters at relevant conditions. The chapter I of this report gives generalities about hydrocarbons oxidation processes safety, gas explosions and the influence of cool flames on explosion limits. Chapter II presents hydrocarbons oxidation mechanisms and sums up the modeling work available in the literature, including a presentation of the home-made software EXGAS that allowed us to automatically generate our kinetic mechanisms. Improvements of the models concerning alkanes and corresponding validations are gathered in chapter IV, also including validations for one alkene. Specificities of the kinetic mechanisms of oxidation of cyclanes and corresponding validations form the basis of chapter V. Finally, chapters VI allows us to demonstrate the feasibility of the prediction of safety parameters using our kinetic models and the necessity to include an in-depth description of physical phenomenon to fully match experimental explosion dataLa méconnaissance des propriétés explosives des hydrocarbures à haute pression et haute température, conditions opératoires fréquemment rencontrées dans l'industrie, et l'influence peu étudiée sur ces paramètres de phénomènes tels que les flammes froides nous ont conduit à effectuer ce travail ayant pour but l'application de mécanismes cinétiques complexes à la prédiction de critères de sécurité. Le chapitre I de ce mémoire reprend des généralités concernant les procédés d'oxydation des hydrocarbures, les explosions de gaz et l'influence des flammes froides sur les limites d'explosivité d'un système. Le chapitre II regroupe les bases des mécanismes d'oxydation des hydrocarbures et les différents types de modèles présents dans la littérature. Cette partie s'achève sur la présentation du logiciel EXGAS que nous avons utilisé pour générer automatiquement la plupart des mécanismes cinétiques utilisés. Le chapitre III présente le montage expérimental du tube à onde de choc dans lequel ont été menés des mesures de délais d'auto-inflammation utiles à la validation de nos mécanismes. Le chapitre IV regroupe les modifications apportées aux modèles pour décrire correctement l'auto-inflammation d'une large gamme d'alcanes dans des conditions variées, ainsi que les validations pour les alcanes et un alcène. Les améliorations du modèle nécessaires à la bonne description de l'auto-inflammation des cyclanes et les validations correspondantes forment le chapitre V. Enfin, le chapitre VI a pour objet les applications de nos modèles à la prédiction de paramètres d'explosivité. Il permet de démontrer l'importance d'une bonne description des phénomènes physiques, outre les phénomènes chimiques pris en compte dans nos mécanismes, pour une modélisation correcte des mesures expérimentales de critères de sécurit

Mécanismes cinétiques pour l'amélioration de la sécurité des procédés d'oxydation des hydrocarbures

La méconnaissance des propriétés explosives des hydrocarbures à haute pression et haute température, conditions opératoires fréquemment rencontrées dans l'industrie, et l'influence peu étudiée sur ces paramètres de phénomènes tels que les flammes froides nous ont conduit à effectuer ce travail ayant pour but l'application de mécanismes cinétiques complexes à la prédiction de critères de sécurité. Le chapitre I de ce mémoire reprend des généralités concernant les procédés d'oxydation des hydrocarbures, les explosions de gaz et l'influence des flammes froides sur les limites d'explosivité d'un système. Le chapitre II regroupe les bases des mécanismes d'oxydation des hydrocarbures et les différents types de modèles présents dans la littérature. Cette partie s'achève sur la présentation du logiciel EXGAS que nous avons utilisé pour générer automatiquement la plupart des mécanismes cinétiques utilisés. Le chapitre III présente le montage expérimental du tube à onde de choc dans lequel ont été menés des mesures de délais d'auto-inflammation utiles à la validation de nos mécanismes. Le chapitre IV regroupe les modifications apportées aux modèles pour décrire correctement l'auto-inflammation d'une large gamme d'alcanes dans des conditions variées, ainsi que les validations pour les alcanes et un alcène. Les améliorations du modèle nécessaires à la bonne description de l'auto-inflammation des cyclanes et les validations correspondantes forment le chapitre V. Enfin, le chapitre VI a pour objet les applications de nos modèles à la prédiction de paramètres d'explosivité. Il permet de démontrer l'importance d'une bonne description des phénomènes physiques, outre les phénomènes chimiques pris en compte dans nos mécanismes, pour une modélisation correcte des mesures expérimentales de critères de sécuritéHydrocarbons explosion parameters are mostly known at atmospheric pressure and temperature, far from the operating conditions of numerous industrial processes at which phenomenon like cool flames might have a big influence on explosivity. That is why the goal of this study is to use kinetic mechanisms to predict safety parameters at relevant conditions. The chapter I of this report gives generalities about hydrocarbons oxidation processes safety, gas explosions and the influence of cool flames on explosion limits. Chapter II presents hydrocarbons oxidation mechanisms and sums up the modeling work available in the literature, including a presentation of the home-made software EXGAS that allowed us to automatically generate our kinetic mechanisms. Improvements of the models concerning alkanes and corresponding validations are gathered in chapter IV, also including validations for one alkene. Specificities of the kinetic mechanisms of oxidation of cyclanes and corresponding validations form the basis of chapter V. Finally, chapters VI allows us to demonstrate the feasibility of the prediction of safety parameters using our kinetic models and the necessity to include an in-depth description of physical phenomenon to fully match experimental explosion dataNANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSudocFranceF

Application of histamine or serotonin to the hypoglossal nucleus increases genioglossus muscle activity across the wake-sleep cycle.: Monoamines and genioglossus activity

International audienceThe decrease in genioglossus (GG) muscle activity during sleep, especially rapid eye movement (REM) or paradoxical sleep, can lead to airway occlusion and obstructive sleep apnoea (OSA). The hypoglossal nucleus innervating the GG muscle is under the control of serotonergic, noradrenergic and histaminergic neurons that cease firing during paradoxical sleep. The objectives of this study were to determine the effect on GG muscle activity during different wake-sleep states of the microdialysis application of serotonin, histamine (HA) or noradrenaline (NE) to the hypoglossal nucleus in freely moving cats. Six adult cats were implanted with electroencephalogram, electro-oculogram and neck electromyogram electrodes to record wake-sleep states and with GG muscle and diaphragm electrodes to record respiratory muscle activity. Microdialysis probes were inserted into the hypoglossal nucleus for monoamine application. Changes in GG muscle activity were assessed by power spectrum analysis. In the baseline conditions, tonic GG muscle activity decreased progressively and significantly from wakefulness to slow-wave sleep and even further during slow-wave sleep with ponto-geniculo-occipital waves and paradoxical sleep. Application of serotonin or HA significantly increased GG muscle activity during the wake-sleep states when compared with controls. By contrast, NE had no excitatory effect. Our results indicate that both serotonin and HA have a potent excitatory action on GG muscle activity, suggesting multiple aminergic control of upper airway muscle activity during the wake-sleep cycle. These data might help in the development of pharmacological approaches for the treatment of OSA

Dual 5−HT65-HT_6 and D3D_3 receptor antagonists in a group of 1H-pyrrolo[3,2-c]quinolines with neuroprotective and procognitive activity

International audienc