基于不同燃料pah特性改进的适用于多组分燃料的碳烟模型

将多环芳烃(pah)骨架模型与甲苯参比燃料(trf)氧化模型耦合,构建了一个新的trf-pah骨架模型.以新的trf-pah骨架模型作为燃料燃烧的气相化学反应模型,基于不同分子结构的燃料氧化过程中生成pahs和碳烟的路径也不同的研究结论,本文进一步优化了以pahs为碳烟前驱生成物的碳烟半经验模型.通过甲苯在流动反应器、搅拌反应器和激波管中的氧化/裂解实验验证发现,新的trf-pah骨架模型可以相对准确地预测小分子pahs和重要中间组分的浓度.通过对比烷烃和芳香烃氧化过程中生成苯的计算值可以发现,燃料的分子结构对pahs的生成路径影响很大.另外,改进后的碳烟模型利用甲苯、正庚烷/甲苯及异辛烷/甲苯混合物为燃料的激波管中裂解和氧化实验验证,结果表明在较宽的工况内碳烟模拟值与实验值吻合较好.最后,将新的碳烟模型应用于kiva程序,模拟以trf20为燃料的柴油机碳烟排放,结果表明trf-pah骨架模型和碳烟模型能重现缸内燃烧和排放的特性.