李德华,陈日新,程晨,王锡斌

(西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安)

四氢呋喃族燃料属于第二代生物质燃料,可以利用秸秆、玉米芯、木屑等农林业废料为原材料制取,相比于乙醇等第一代生物质燃料,四氢呋喃族和二氢呋喃族燃料在生产过程中不消耗农业资源。如果作为清洁可替代的燃料,可充分利用农林废弃物大规模生产,对于降低环境污染、减少国内石油的供应压力、降低发动机排放物及增加农业产品附加值和农民收入都具有重要意义。四氢呋喃族燃料辛烷值比汽油低,在新型燃烧模式例如HCCI中具有很大的应用潜力。同时,研究发现该类组分是众多烃类燃料燃烧的中间产物[1-6],对烃类燃烧反应具有相当的影响。目前,有关四氢呋喃燃烧机理的研究偏少,有必要开展四氢呋喃族燃料燃烧的反应动力学机理的研究。

目前,关注较多的该族燃料主要有四氢呋喃(THF),2-甲基四氢呋喃(MTHF),2,5-二甲基四氢呋喃(DMTHF),其中四氢呋喃和2-甲基四氢呋喃的高温反应模型都已经比较成熟。Tran等搭建了THF的高温燃烧模型[7];Moshammer等开发了第一个MTHF的高温燃烧模型[8];Tripathi等开发了MTHF低温燃烧模型[9];Bruycker等开发了MTHF的裂解和燃烧模型[10],在关键速率系数上更加准确;Fenard等开发了MTHF的低温燃烧模型[11],通过速率规则和类比的方法给出重要速率系数,略微粗糙,而后又对该低温燃烧模型的上述问题加以完善[12]。到目前为止,还没有公开发表的DMTHF反应模型,相对于THF与MTHF,DMTHF的优势在于分子结构复杂,其反应模型可通用于THF和MTHF,所以有必要建立DMTHF的反应模型。……