首页 期刊 天津大学学报·社会科学版 正庚烷-甲烷二元燃料着火特性的模拟研究 【正文】

正庚烷-甲烷二元燃料着火特性的模拟研究

作者:姚春德 臧儒振 王建云 韩国鹏 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室 天津300072
甲烷   正庚烷   反应动力学   着火推迟时间   简化机理  

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。

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