TRF-NO燃料HCCI燃燒簡化化學動力學模型研究.pdf

1、為了解決均質充量壓縮點火（HomogeneousChargeCompressionIgnition,HCCI）面臨的全部負荷和轉速范圍的覆蓋問題、著火時刻和燃燒速率控制問題、運行范圍擴展等問題，多種多樣的技術措施在HCCI技術的實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，在HCCI研究中獲得了極大的關注。經研究發(fā)現(xiàn)，EGR的化學作用主要體現(xiàn)于EGR氣體中活性成分在燃燒

2、過程中的化學影響，這些活性成分主要包括CO、NO和未燃盡碳氫。而本文選取了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)動機工況的變化特性，能在低溫燃燒過程中很好地描述汽油燃料的性質。
　　本文以NO和TRF為研究

3、對象，而HCCI燃燒受燃料的化學反應動力學控制，因此本文的焦點主要集中在NO與TRF的化學動力學模型上。通過對比前人對NO與TRF的研究成果，選擇了正確的機理并利用敏感性分析法和路徑分析法分析了NO對TRF的各個組分的影響路徑和關鍵反應。NO加入到TRF之后產生新的轉化路徑，NO對正庚烷和異辛烷的影響路徑具有相似性，而甲苯由于其結構的特點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之后對燃燒影響的關鍵反應為NO+OH(+M)

4、=HONO(+M)和HO2+NO=NO2+OH；其中，NO對異辛烷和甲苯的影響相似，即著火延遲時間隨NO添加濃度的增加促進作用逐漸加強；而NO對正庚烷的影響與異辛烷和甲苯不同，著火延遲時間呈現(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NO+OH(+M)=HONO(+M)。
　　在以上分析的基礎上構建了一個包含有80種組分和184個基元反應的TRF-NO的簡化機理。通過與不同的工況下TRF-