杨大勇　胡以怀　冯是全

(上海海事大学商船学院，上海 201306)



利用余热制氢的乙醇发动机模拟计算

杨大勇胡以怀冯是全

(上海海事大学商船学院，上海 201306)

本文研究了一种利用发动机余热制取氢气的装置，并将该装置应用在乙醇发动机上，通过chemkin-pro软件中的激波管模型计算该装置生成的重整气加入发动机以后对发动机燃烧的影响，采用乙醇燃烧反应机理，研究了压力升高、温度升高、热量释放、各组分的含量变化等情况，比较了纯乙醇燃烧和乙醇混合重整气燃烧的特性，结果表明重整气中的氢气可有效促使点火延迟时间变短，有利于发动机性能改进。

乙醇发动机；chemkin-pro软件；激波管；点火延迟

乙醇作为燃料，是一种清洁、安全的能源。乙醇的来源广泛，与汽油具有一定的互换性，可以直接在汽油中掺烧一定比例的乙醇。但是乙醇的汽化潜热大于常规汽油，导致发动机冷启动性能下降。作为发动机燃料，氢气具有优良的性能，点火能量低，着火范围宽，火焰传播速度快，但储运较为困难，为氢气在发动机上的应用带来了挑战。本文研究了余热制氢发动机，该发动机利用余热使乙醇经过催化重整生成氢气和一氧化碳，在充分利用发动机余热的同时，利用氢气的优良燃烧性能改善乙醇发动机的性能，并对此进行了燃烧模拟计算。模拟计算是利用chemkin-pro软件中的激波管模型，化学反应机理采用美国加州劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LawrenceLivermoreNationalLaboratory)的NickM.Marinov所发表的乙醇高温燃烧化学反应动力学模型。……