正庚烷-甲烷二元燃料着火特性的模拟研究

【摘要】：针对试验中发现的柴油引燃天然气会推迟着火的现象,采用零维模型定量分析了由于加入甲烷所引起的混合气氧分压、定容热容以及化学动力学反应的变化对正庚烷着火的推迟作用,表明了动力学反应的变化对着火推迟有着重要的影响.其次,通过对二元燃料详细机理的耦合分析,对二元燃料动力学反应在着火推迟中的作用机理做出了解释.发现在低温氧化过程中,由于甲烷将活跃的OH转化为稳定的H2O2,同时甲烷不具备与正庚烷类似的低温链分支反应,故降低了系统的反应活性.随着初始温度增加至超过1,000,K,H2O2开始迅速分解,控制着火的重要反应也随之由正庚烷二次加氧后的链分支反应,逐渐向着反应H2O2=OH+OH、CH3+HO2=CH3O+OH、H+O2=OH+O转变,动力学反应对正庚烷着火的影响也由抑制转变为促进.最后,创建了一个包含53步反应、36种组分的简化机理.计算结果表明,该机理在不同初始温度、初始压力、当量比的情况下,可以对二元燃料着火时刻有较好的预测. 【作者单位】： 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室;
【关键词】： 甲烷 正庚烷 反应动力学 着火推迟时间 简化机理
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51176135) 教育部博士点基金优先支持资助项目(20120032130009)
【分类号】：TK16
【正文快照】： ·120·天津大学学报(自然科学与工程技术版)第48卷第2期天然气作为一种气体燃料,相对于传统的液体燃料,具有良好的排放特性.在柴油机上应用由柴油引燃天然气的双燃料技术能够有效地减小NOx和碳烟排放,同时由于其低碳氢比,故也减小了二氧化碳的排放[1-5].在发动机试验中发现,

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