摘要: |
本文基于参比燃料的化学动力学氧化机理,采用数值模拟及试验方法,围绕参比燃料HCCI燃烧过程开展一系列的研究工作。
1.参比燃料氧化过程的化学动力学机理研究。分析了正庚烷和异辛烷两种燃料的低温氧化机理和高温氧化机理。氧化机理的研究表明:参比燃料氧化存在两阶段着火特性——即低温阶段的冷焰(或蓝焰)和高温阶段的热焰,并且在两阶段着火之间存在独特的负温度系数区(NTC区)。
2.利用BOOST+CHEMKIN软件对参比燃料的均质充量压燃着火过程进行了数值模拟研究。分析了进气温度、燃空当量比、EGR率对燃料着火时刻和燃烧速率的影响。研究结果表明:正庚烷和异辛烷的HCCI燃烧存在显著的差别,正庚烷是明显的两阶段燃烧——低温的冷焰反应和热着火,以及NTC区;而异辛烷只呈现高温热着火。
3.对不同辛烷值基本参比燃料(正庚烷和异辛烷)及其混合物在一台四缸柴油机上进行单缸HCCI燃烧试验。研究了燃料辛烷值(RON)、发动机冷却水温度、进气温度以及EGR率对HCCI发动机燃烧及排放特性的影响。研究结果表明:在相同当量比下,燃料辛烷值增大,则着火时刻推迟、燃烧放热速率降低、燃烧持续期增加、HC和CO排放增大,辛烷值较大时HC和CO排放增幅也较大。对于各种燃料,HCCI燃烧过程随负荷的增大、EGR率的减小、进气温度的升高、冷却水温度的升高,则着火时刻提前、燃烧放热速率加快、燃烧持续期缩短。 |