基于rop的含氧燃料pahs形成分析-江苏大学.pdf

２０１２年３月 第３３卷　第２期 Ｍａｒ．２０１２ Ｖｏｌ．３３　Ｎｏ．２ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－７７７５．２０１２．０２．００７ 基于ＲＯＰ的含氧燃料 ＰＡＨｓ形成分析 １ １ １，２ １ １ 王　忠 ，李铭迪 ，李立琳 ，陈　林 ，许广举 （１．江苏大学 汽车与交通工程学院，江苏 镇江２１２０１３；２．河南工程学院机械工程系，河南 郑州４５００００） 摘要：利用反射激波管模型，采用生成速率法（ＲＯＰ）对含氧燃料燃烧过程中ＰＡＨｓ中的主要物质 苯、萘、菲、芘进行了模拟分析，探讨了含氧燃料ＰＡＨｓ形成的途径．结果表明：在当量比１．０、初始温 度１６００Ｋ的初始条件下，乙醇、二甲醚和碳酸二甲酯燃烧过程中，苯、萘、菲、芘的生成速率在数量 级上依次递减；苯主要通过炔丙基的聚合反应形成；萘生成的主要反应是苯基的二次脱氢加乙炔及 苯基与乙烯基乙炔的化合反应；菲和芘的形成主要是通过脱氢加乙炔反应；Ｈ和 ＯＨ自由基对 ＰＡＨｓ的氧化起着重要的作用；对于第３体“Ｍ”参与的反应，燃用乙醇抑制ＰＡＨｓ的形成，燃用ＤＭＥ 对ＰＡＨｓ的形成影响不大，燃用ＤＭＣ促进ＰＡＨｓ的形成． 关键词：含氧燃料；多环芳香烃；生成速率；形成路径；数值模拟 中图分类号：ＴＫ４６４　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１６７１－７７７５（２０１２）０２－０１５５－０５ ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＰＡＨｓｆｏｒｍａｔｉｏｎｗｉｔｈｏｘｙｇｅｎａｔｅｄｆｕｅｌｓｂａｓｅｄｏｎＲＯＰ １ １ １，２ １ １ ＷａｎｇＺｈｏｎｇ，ＬｉＭｉｎｇｄｉ，ＬｉＬｉｌｉｎ ，ＣｈｅｎＬｉｎ，ＸｕＧｕａｎｇｊｕ （１．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅａｎｄＴｒａｆｆｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｓｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｚｈｅｎｊｉａｎｇ，Ｊｉａｎｇｓｕ２１２０１３，Ｃｈｉｎａ；２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎ ｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＨｅｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ，Ｈｅｎａｎ４５００００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｓｈｏｃｋｔｕｂｅｍｏｄｅｌ，ｔｈｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｂｅｎｚｅｎｅ，ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ，ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅａｎｄｐｙ ｒｅｎｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄｂｙｓｉｍｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｉｒｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｔｈｒｏｕｇｈＲＯＰｔｏｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｔｈｅＰＡＨｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐａｔｈｓｏｆｏｘｙｇｅｎａｔｅｄｆｕｅｌｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｇｎｉｔｕｄｅｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｅｔｈａｎｏｌ，ＤＭＥａｎｄ ＤＭＣｉｓｏｒｄｅｒｌｙｄｅｃｒｅａｓｅｄｗｉｔｈｉｎｉｔｉａｌｅｑｕｉｖａｌｅｎｔｒａｔｉｏｏｆ１．０ａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｏｆ１６００Ｋ．Ｔｈｅｐｏｌｙｍｅｒｉ ｚａｔｉｏｎｏｆｐｒｏｐａｒｇｙｌｉｓｔｈｅｍａｉｎｐａｔｈｆｏｒｂｅｎｚｅｎｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ．Ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｉｓｆｏｒｍｅｄｍａｉｎｌｙｔｈｒｏｕｇｈｓｅｃｏｎｄ ＨＡＣＡｒｅａｃｔｉｏｎａｎｄｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｐｈｅｎｙｌａｎｄｖｉｎｙｌａｃｅｔｙｌｅｎｅ．Ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅａｎｄｐｙｒｅｎｅａｒｅ ｍａｉｎｌｙｆｏｒｍｅｄｔｈｒｏｕｇｈＨＡＣＡｒｅａｃｔｉｏｎ．ＨａｎｄＯＨｒａｄｉｃａｌｓｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆ ＰＡＨｓ．Ｉｎｔｈｅｒｅａｃｔｉｏｎｏｆｔｈｉｒｄｂｏｄｙ″Ｍ″ ，ｅｔｈａｎｏｌｃａｎｉｎｈｉｂｉｔＰＡＨｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ．ＤＭＥｈａｓｓｌｉｇｈｔｅｆｆｅｃｔｏｎ ＰＡＨ