TRF-NO燃料HCCI燃燒簡(jiǎn)化化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型研究.pdf

1、為了解決均質(zhì)充量壓縮點(diǎn)火（HomogeneousChargeCompressionIgnition,HCCI）面臨的全部負(fù)荷和轉(zhuǎn)速范圍的覆蓋問題、著火時(shí)刻和燃燒速率控制問題、運(yùn)行范圍擴(kuò)展等問題，多種多樣的技術(shù)措施在HCCI技術(shù)的實(shí)行中得到了廣泛的研究，其中廢氣再循環(huán)（ExhaustGasRecirculation，EGR）由于其突出的優(yōu)點(diǎn)，在HCCI研究中獲得了極大的關(guān)注。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，EGR的化學(xué)作用主要體現(xiàn)于EGR氣體中活性成分在燃燒

2、過程中的化學(xué)影響，這些活性成分主要包括CO、NO和未燃盡碳?xì)洹６疚倪x取了EGR氣體中非常重要的一種成分----一氧化氮（NO）作為研究對(duì)象。
　　隨著汽油替代混合物的深入研究，甲苯摻比燃料（TolueneReferenceFuel，TRF）是應(yīng)用比較成熟的汽油三元替代混合物，解決了汽油燃料辛烷值非線性的問題，能捕捉燃料抗爆性能隨發(fā)動(dòng)機(jī)工況的變化特性，能在低溫燃燒過程中很好地描述汽油燃料的性質(zhì)。
　　本文以NO和TRF為研究

3、對(duì)象，而HCCI燃燒受燃料的化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)控制，因此本文的焦點(diǎn)主要集中在NO與TRF的化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型上。通過對(duì)比前人對(duì)NO與TRF的研究成果，選擇了正確的機(jī)理并利用敏感性分析法和路徑分析法分析了NO對(duì)TRF的各個(gè)組分的影響路徑和關(guān)鍵反應(yīng)。NO加入到TRF之后產(chǎn)生新的轉(zhuǎn)化路徑，NO對(duì)正庚烷和異辛烷的影響路徑具有相似性，而甲苯由于其結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)與正庚烷和異辛烷都不同。通過分析還發(fā)現(xiàn)：NO加入到TRF之后對(duì)燃燒影響的關(guān)鍵反應(yīng)為NO+OH(+M)

4、=HONO(+M)和HO2+NO=NO2+OH；其中，NO對(duì)異辛烷和甲苯的影響相似，即著火延遲時(shí)間隨NO添加濃度的增加促進(jìn)作用逐漸加強(qiáng)；而NO對(duì)正庚烷的影響與異辛烷和甲苯不同，著火延遲時(shí)間呈現(xiàn)出先隨NO添加濃度增加逐漸提前而后隨NO添加濃度增加提前作用逐漸削弱，主要取決于反應(yīng)NO+OH(+M)=HONO(+M)。
　　在以上分析的基礎(chǔ)上構(gòu)建了一個(gè)包含有80種組分和184個(gè)基元反應(yīng)的TRF-NO的簡(jiǎn)化機(jī)理。通過與不同的工況下TRF-