李瑞娜 胡全 张浩 吉玉清 唐纯逸

摘 要：本文分析了正十二烷（C12H26）在寬温度压力范围条件下的物理特性，探讨了柴油机液滴在超临界环境的变化规律。C12H26的粘度、密度、比热容等物理特性在临界点处发生剧烈变化，在压力为1.5MPa温度为640K时，密度将会随着温度的继续升高下降1.88mol/L，下降幅度达80%;在超临界环境中，燃油液滴蒸发不再遵循D2定律，液滴由亚临界状态的表面蒸发转变为超临界状态的扩散。

关键词：柴油机; 碳氢燃料; 超临界; 液滴蒸发

中图分类号：TK407.9        文献标识码：A         文章编号：1006-3315（2021）12-163-002

柴油机涡轮增压等高效燃烧方式使缸内温度和压力越来越高，甚至远远超过燃料的临界点，这导致燃料的物化性质就会发生剧烈变化，使柴油机缸内的雾化和燃烧大为不同。物质的压力和温度同时超过它的临界压力和临界温度的状态称为该物质的超临界状态。超临界流体是一种特殊的流体。在超临界环境下的流体不存在汽化的概念，超临界环境下蒸发过程可能不复存在。此外在喷雾处于超临界的情况下，液相燃料的表面在环境气体的加热下可能会转变为超临界流体，从而导致表面张力的消失，射流破碎过程也将不复存在，取而代之的是由气动力和黏性力主导的湍流混合过程[1]。因此，研究超临界环境中液滴蒸发具有重要意义。

1.C12H26燃料特性分析

柴油是由碳原子数为10-22的烃类混合物。考虑到柴油为混合物，为了简化分析过程，采用与柴油物理性质相近的C12H26为燃料。……