物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2013年
12期
2523-2533
,共11页
庞斌%解茂昭%贾明%刘耀东
龐斌%解茂昭%賈明%劉耀東
방빈%해무소%가명%류요동
甲苯参比燃料%多环芳烃%半经验碳烟模型%反应机理%直喷柴油机
甲苯參比燃料%多環芳烴%半經驗碳煙模型%反應機理%直噴柴油機
갑분삼비연료%다배방경%반경험탄연모형%반응궤리%직분시유궤
Toluene reference fuel%Polycyclic aromatic hydrocarbon%Phenomenological soot model%Chemical kinetic model%Direct-injection diesel engine
将多环芳烃(PAH)骨架模型与甲苯参比燃料(TRF)氧化模型耦合,构建了—个新的TRF-PAH骨架模型.以新的TRF-PAH骨架模型作为燃料燃烧的气相化学反应模型,基于不同分子结构的燃料氧化过程中生成PAHs和碳烟的路径也不同的研究结论,本文进一步优化了以PAHs为碳烟前驱生成物的碳烟半经验模型.通过甲苯在流动反应器、搅拌反应器和激波管中的氧化/裂解实验验证发现,新的TRF-PAH骨架模型可以相对准确地预测小分子PAHs和重要中间组分的浓度.通过对比烷烃和芳香烃氧化过程中生成苯的计算值可以发现,燃料的分子结构对PAHs的生成路径影响很大.另外,改进后的碳烟模型利用甲苯、正庚烷/甲苯及异辛烷/甲苯混合物为燃料的激波管中裂解和氧化实验验证,结果表明在较宽的工况内碳烟模拟值与实验值吻合较好,最后,将新的碳烟模型应用于KIVA程序,模拟以TRF20为燃料的柴油机碳烟排放,结果表明TRF-PAH骨架模型和碳烟模型能重现缸内燃烧和排放的特性.
將多環芳烴(PAH)骨架模型與甲苯參比燃料(TRF)氧化模型耦閤,構建瞭—箇新的TRF-PAH骨架模型.以新的TRF-PAH骨架模型作為燃料燃燒的氣相化學反應模型,基于不同分子結構的燃料氧化過程中生成PAHs和碳煙的路徑也不同的研究結論,本文進一步優化瞭以PAHs為碳煙前驅生成物的碳煙半經驗模型.通過甲苯在流動反應器、攪拌反應器和激波管中的氧化/裂解實驗驗證髮現,新的TRF-PAH骨架模型可以相對準確地預測小分子PAHs和重要中間組分的濃度.通過對比烷烴和芳香烴氧化過程中生成苯的計算值可以髮現,燃料的分子結構對PAHs的生成路徑影響很大.另外,改進後的碳煙模型利用甲苯、正庚烷/甲苯及異辛烷/甲苯混閤物為燃料的激波管中裂解和氧化實驗驗證,結果錶明在較寬的工況內碳煙模擬值與實驗值吻閤較好,最後,將新的碳煙模型應用于KIVA程序,模擬以TRF20為燃料的柴油機碳煙排放,結果錶明TRF-PAH骨架模型和碳煙模型能重現缸內燃燒和排放的特性.
장다배방경(PAH)골가모형여갑분삼비연료(TRF)양화모형우합,구건료—개신적TRF-PAH골가모형.이신적TRF-PAH골가모형작위연료연소적기상화학반응모형,기우불동분자결구적연료양화과정중생성PAHs화탄연적로경야불동적연구결론,본문진일보우화료이PAHs위탄연전구생성물적탄연반경험모형.통과갑분재류동반응기、교반반응기화격파관중적양화/렬해실험험증발현,신적TRF-PAH골가모형가이상대준학지예측소분자PAHs화중요중간조분적농도.통과대비완경화방향경양화과정중생성분적계산치가이발현,연료적분자결구대PAHs적생성로경영향흔대.령외,개진후적탄연모형이용갑분、정경완/갑분급이신완/갑분혼합물위연료적격파관중렬해화양화실험험증,결과표명재교관적공황내탄연모의치여실험치문합교호,최후,장신적탄연모형응용우KIVA정서,모의이TRF20위연료적시유궤탄연배방,결과표명TRF-PAH골가모형화탄연모형능중현항내연소화배방적특성.
