范玮卫,徐 珂,白云天

(河南工学院 车辆与交通工程学院,河南 新乡 453003)

0 引言

世界90%以上的一次能源由燃料燃烧提供[1],但这种能源供应对环境的负面影响极大。近年来,各国学者为了在严格的环境标准下满足不断增长的使用化石和可再生燃料的可持续能源生产的需求,开展了大量研究以探索清洁和有效的燃烧技术[1]。新的燃烧技术开发离不开对燃料燃烧特性的分析,多数燃料的燃烧特性都受其物理和化学动力学特性的支配[2]。真实的燃料成分复杂,很难有效进行建模分析。在研发过程中,研究者认识到可以用有限的、相对简单的替代燃料来模拟真实燃料的燃烧行为,从而使对燃料燃烧过程进行建模进而研究定量排放和性能预测具有实际意义[3]。采用适当的替代燃料可以很好地模拟真实燃料的热物理、热化学和化学动力学性质,以更好地理解燃料燃烧特性,并进行有效实验和化学动力学研究[2]。

从化学动力学机理方面对燃料着火特性进行分析有助于燃烧装置设计[4],从而提高内燃机节能减排潜力。目前,化学反应动力学机理的数值模拟结果与广泛的实验数据对比验证才能证明其预测能力[5]。为了了解各种燃料的着火特性,目前的验证实验主要包括激波管(ST)、速压机(RCM)、定容弹(CVB)、搅拌反应器(JSR)等方法,可验证着火延迟(ID)、层流火焰速度(LFS)、物质浓度等基础数据。而可采用的分析方法主要有灵敏度分析、反应途径和产率分析、峰值浓度分析以及ID相关性分析等。……