以柴油-甲醇燃料为研究对象,探究柴油-甲醇混合燃料燃烧对多环芳香烃(PAHs)生成的影响规律.将AVL-Fire和Chemkin耦合,构建正庚烷-甲苯-PAHs化学反应动力学机理并验证,采用Chemkin中的均质零维反应模型进行仿真模拟,研究了柴油-甲醇混合燃料不同掺混比、初始温度、初始压力、当量比对多环芳香烃苯、萘、菲、芘(A1～A4)的影响.结果 表明:随着甲醇掺混比从0％增加到20％,A1～A4的摩尔分数峰值降幅分别为5.4％,14.6％,21.5％,28.1％,总生成率的谷值升高率分别为0.86％,18.91％,20.84％,23.54％,说明PAHs的苯环数越多,受甲醇的抑制作用相对越明显;从反应路径中可以看出,甲醇在燃烧中分解形成H2、OH、H等,更多地加入到消耗PAHs的反应路径中,尤其是苯环数较多的PAHs;随着初始温度从1000 K增加到1200 K,缸内温度急剧升高的时刻提前,A1～A4摩尔分数峰值分别上升了0.67×10-5,2.43×10-10,5.23×10-14,0.93×10-14,说明初始温度增加有利于加速PAHs的生成;随着初始压力从0.1 MPa增加到1 MPa,A1～A4的峰值到达时刻均有所提前,大约提前了27 ms,提前幅度为93％,甲醇分子裂解形成的自由基与PAHs前驱体反应更加剧烈,有利于促进PAHs的生成;当量比从0.5增加到1.5,A1～A4的摩尔分数峰值升高率分别为1486％,1194900％,79249900％,29269900％,当量比的增加导致燃烧局部缺氧,显著地促进了PAHs的形成.

甲苯;正庚烷;甲醇;多环芳香烃;化学反应动力学

钱怡凯;王忠;李瑞娜;刘帅;李立琳

江苏大学汽车与交通工程学院,江苏镇江212013;河南工程学院机械工程学院,河南郑州 451191

车用发动机

[1]钱怡凯;王忠;李瑞娜;刘帅;李立琳-.柴油-甲醇混合燃料多环芳香烃形成的影响因素研究)[J].车用发动机,2022(01):31-39

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