缸內(nèi)微量成分燃燒機理及天然氣發(fā)動機穩(wěn)態(tài)特性研究.pdf

1、我國正面臨著節(jié)能和減排雙重壓力，目前能源消耗持續(xù)增長且能源利用效率尚低于世界平均水平，而降低排放的壓力相比節(jié)能方面更大?，F(xiàn)在看來，對發(fā)動機行業(yè)而言最好的解決辦法就是在發(fā)掘新的代用燃料同時優(yōu)化現(xiàn)有燃燒模式。
　　由于NOx和碳煙的生成都依賴于缸內(nèi)高溫條件，因此新型低溫燃燒技術(shù)得到了廣泛的關(guān)注。當缸內(nèi)峰值溫度降到2000℃或以下，初始進氣中的微量NOx被發(fā)現(xiàn)會對著火延遲、燃燒相位和冷焰階段的放熱產(chǎn)生顯著影響。這種影響即使在初始 NOx

2、濃度不過幾十ppm時依然會發(fā)生，而該量級的NOx變化完全可能會由于EGR而產(chǎn)生。為了更好地了解EGR引入的微量NOx化學(xué)作用并掌控HCCI等受燃料自燃著火特性影響較大的新型燃燒技術(shù)，本文選擇正庚烷、異辛烷、甲苯、乙醇和它們的混合物作為汽油替代燃料，對初始NOx導(dǎo)致直鏈烷烴、支鏈烷烴、芳香烴和醇類燃燒的變化進行研究。同時，考慮到天然氣是目前唯一使用量還在增長的化石燃料，還對甲烷發(fā)動機中初始NOx的影響和穩(wěn)態(tài)標定進行了單獨的分析研究。

3、>　　計算結(jié)果表明，初始 NOx對這些燃料影響的關(guān)鍵反應(yīng)有一定相似性，比如 NO與 HO2和 RO2之間的反應(yīng)。但在不同燃料中所起到的效果存在差異，比如對正庚烷和異辛烷，NO+RO2反應(yīng)的重要程度相比NO和HO2之間的反應(yīng)要小，而在甲烷和乙醇中剛好相反，前者更為重要。通過計算分析，構(gòu)建了一個包含正庚烷、異辛烷、甲苯、乙醇和初始NOx關(guān)聯(lián)反應(yīng)的子機理，并根據(jù)HCCI發(fā)動機和射流攪拌器中的測量結(jié)果對這四種碳氫化合物及其混合物進行了驗證。結(jié)果