丁乐康， 刘永峰*， 姚圣卓， 刘海峰， 宋金瓯

(1.北京建筑大学机电与车辆工程学院， 北京 102616； 2.天津大学内燃机燃烧学国家重点试验室， 天津 300072)

柴油机被广泛应用于工程领域，但在坑道等封闭的工作环境中，其排出的CO2将危害工作人员的生命安全。近年来，一种液氧固碳闭式循环柴油机[1]因较好地解决了这一问题而受到了广泛关注。着火延迟是影响柴油机燃烧特性的重要参数[2]，但由于特殊的燃烧环境，液氧固碳闭式循环柴油机着火延迟变得难以预测。目前，已有针对CO2对燃料燃烧特性的影响研究[3-4]，但对柴油在O2/CO2环境中的着火特性的研究较少。Qian等[5]认为柴油的化学特性直接影响柴油机的着火过程，需要通过化学动力学机理来研究其着火特性。由于柴油是一种复杂的混合物燃料,难以直接构建化学动力学机理。由于正庚烷(n-C7H16)的十六烷值为56，与柴油的十六烷值40～56相似，且具有与柴油相似的碳氢比(0.44，柴油的碳氢比为0.45～0.48)，被广泛用作柴油的表征燃料研究柴油的着火过程。研究正庚烷在O2/CO2环境中的着火特性，对预测液氧固碳闭式循环柴油机的着火延迟具有重要意义。

基于此，对正庚烷在O2/CO2环境中的着火特性进行研究。首先，基于DRGEP法与全组分灵敏性分析法，在考虑CO2对着火延迟影响的条件下提出了C1(Chalmers 1)机理。其次，将C1机理与物理模型进行耦合计算，预测着火延迟时间。采用定容燃烧弹可视化试验平台在5个工况下进行喷雾燃烧试验，以验证C1机理的预测结果并分析了误差。……