详细参考化学动力学模拟高压引燃TRF.doc

详细化学动力学模拟高压引燃TRF 摘要： 在此介绍甲苯掺混燃料自燃的详细化学动力学模型（TRF）。甲苯子机制劳伦斯利弗莫尔主要参考燃料（PRF）机制是在HCCI燃烧的条件下，开发利用必威体育精装版的激波管自燃延迟时间数据。双组分燃料对于高压激波管自燃延迟时间为正庚烷35％和65％的甲苯液体体积组成的混合物数据模型进行了验证。当甲苯被氧化，正庚烷氧化过程中产生的水电过氧自由基甲苯的氧化率相比大幅增加的情况下，混合物自燃的重要功能为交叉的加速效果。甲苯氧化单独建模在以前使用的苯和水电过氧自由基的反应速率常数比不稳定的混合建模的高。为了模拟这两个系统，苄自由基和氧气之间的反应中必要的使用较低的利率和引入一个额外的分支路线。良好的实验和预测之间的协调作用下，验证了该模型对激波管自燃，甲苯14-20％，63-69％异辛烷混合物和液体体积的17％正庚烷组成的汽油替代燃料的延迟数据。同时完成了化学描述，如甲苯，烷基和烷基过氧自由基和氢之间的PRF抽象的交叉反应。即使在低温度条件下，他们也只是小的激波管实验建模自燃延误的主要原因。在均质充量压缩燃烧（HCCI）发动机自燃条件下，一个单区的发动机模型用来验证机制如何捕捉甲苯参考燃料的方法。在强进气压力下，初始温度也将增加，该模型可以实现定性预测的实验，但预测自燃点的情况下除外。 关键词：自燃;甲苯参考燃料; n-庚烷，甲苯，加速交叉反应 介绍 自燃在内燃机运作做中是极为重要的。在火花点火（SI）引擎，爆震，气体自燃异常燃烧现象，是由湍流火焰前端推进引起的。爆震是不可取的因为它限制了SI引擎的效率在最坏的情况下，可能会导致发动机损坏。另一方面，在均质压燃式（HCCI）发动机，自燃是必要的，因为燃料和空气混合物的自燃引发放热。压缩式点火发动机，例如SI或均质压燃发动机的燃料和空气不预混，但随着混合燃料喷入气缸，压缩热空气自燃引发放热。自燃取决于燃料/空气混合物的压力和温度，也取决于自燃燃料的质量，其中燃料有很多不同的种类。因此，在使用柴油燃料CI发动机使用汽油燃料点燃式发动机非常容易自燃。 用不同的方法和Kalghatgi确定实际燃料的自燃质量所遇到的困难进行了讨论[1]。理想的情况下自燃定义为理想温度压力下燃料充分自燃的情况。综合化学动力学的计划，由成千上万燃烧的化学反应组成的，事实上已经开发了许多燃料[2-5]。许多实际应用中使用简化或的机制，由格里菲斯[6]和布拉德利和莫雷[7]三人共同总结;他们尝试选定了对于一些特定应用的决定性的反应。然而，反应机适用于内燃机到自燃只有极少数的纯化合物。塞米[8]已审阅烃的化学动力学模型的文学。困难，即使两个纯燃料的自燃化学得到充分的，对于发展自燃化学混合物的两种燃料[9]，一件简单的事情。交叉反应，从一个抽象的燃料氢自由基到其他燃料，反之亦然[10,11]。异辛烷和正庚烷，被称为主要参考燃料（PRF），例如，[12,13]，但芳烃或烯烃和烷烃，如其他有关混合物的只是出现的混合物，化学动力学计划已制定[10,11]。然而，是不可能的，复杂的混合物石蜡，芳香烃和烯烃他们也可能含有含氧化合物。在一个典型的汽油可达170化合物与碳原子数可以识别2和12[14]。 自燃的研究经常使用的一个参数是自燃延迟τ，这是需要自燃发生一次燃料/空气混合物被提升到一个给定的压力和温度，并在该条件下举行的，在快速压缩机的时间或冲击管。自燃延迟通常用来验证自燃的化学模型。在发动机中，τ在发动机压力和温度变化周期的变化。如果τ是已知的温度和压力的函数，可以假设发生自燃时，其随时间的倒数积分为结果。然而，自燃延迟只有几燃料混合物和已测过过的压力和温度的范围有限。 因此，实证研究法辛烷值（RON）和马达法辛烷值（MON）等措施被用来描述在点燃式发动机燃料的自燃质量。然而，的辛烷值andMON规模都基于PRF和RON和MON任何含有非石蜡成分的燃料描述其自燃的行为只能根据各自的RON和MON测试条件。RON是实用的燃料，但比周一高，RON是为PRF为周一相同。事实上，类似汽油的燃料自燃的质量最好的描述辛烷值指数，OI = (1?K)×RON+K ×MON，其中K是在燃料/空气的恒定的压力和温度的发展而定混合物，是衡量一个特定的测试条件相比，辛烷值测试条件[1]有多大差距;OI是相当于PRF的使用条件下运行的辛烷值。K值可以有很大的不同，甚至可以是负数，同样的燃料可以使不同的操作条件下像不同PRF行为。这是因为非的PRF燃料的自燃化学PRF的燃料不同，但目前这不能完全理解。 这些问题具有非常重要的现实意义[1]中讨论未来发动机和未来的燃料规格的燃料要求。实际燃料的自燃质量上取得的经验知识，需要基本自燃化学方面的理解和解释。这就要求PRF的混合燃料比其他可靠的反应模型的发展[15]。最简单