汽油/柴油反应控制压燃（RCCI）燃烧机理的仿真研究

发布时间：2024-03-13 20:47

　　内燃机高效清洁燃烧的需求催生了HCCI/PCCI等新型燃烧方式,然而由于燃烧相位和放热率不可控,HCCI/PCCI运行的负荷范围有限。为解决其运行工况范围扩展困难的问题,威斯康星大学提出了反应控制压燃(RCCI:Reactivity Controlled Compression Ignition)的燃烧模式,成为近年来国际研究热点。RCCI燃烧过程的实现前提是掌握其燃烧机理及相关影响因素的变化规律,为此,本文采用简化动力学机理零维模型耦合三维CFD的数值模拟方法,仿真分析了汽油/柴油RCCI的燃烧过程,研究燃料活性分层影响RCCI着火始点和燃烧放热率的机制,为RCCI的稳定控制奠定坚实的理论基础。本文首先构建了正庚烷-异辛烷简化动力学零维模型。利用零维化学动力学软件对最新的正庚烷和异辛烷详细机理进行简化,通过温度敏感性分析和产率分析得到了C7、C8大分子至C3小分子的主要反应路径,添加C0-C3的小分子普适机理得到初步机理模型。然后结合滞燃期敏感性分析对动力学参数进行了优化,最终得到一个73组分、273个反应组成的基础燃料简化动力学机理模型。该机理模型在温度650K-1300K和当量比...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 RCCI的提出
    1.3 RCCI研究现状
        1.3.1 RCCI试验研究
        1.3.2 RCCI仿真研究
        1.3.3 化学反应动力学模型的研究
    1.4 本文研究内容
第2章 数值模拟基础
    2.1 零维计算模型
        2.1.1 化学动力学方程
        2.1.2 均质反应器模型
    2.2 三维计算模型
        2.2.1 基本控制方程和状态方程
        2.2.2 湍流模型
        2.2.3 其他模型
    2.3 简化动力学模型构建方法
        2.3.1 温度敏感性分析
        2.3.2 产率分析及反应路径的选择
        2.3.3 动力学参数优化
第3章 基础燃料简化动力学机理研究
    3.1 建立基础燃料动力学模型
        3.1.1 正庚烷/异辛烷氧化反应基本流程
        3.1.2 温度敏感性分析
        3.1.3 反应路径的选取
        3.1.4 动力学参数的优化
    3.2 动力学模型的验证
    3.3 本章小结
第4章 RCCI燃烧过程化学动力学分析
    4.1 三维计算模型的验证
    4.2 RCCI燃烧过程分析
    4.3 RCCI与其他预混压燃方式的对比研究
    4.4 本章小结
第5章 全文总结及展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
附录
致谢



本文编号：3927549