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适用于HCCI燃烧研究的甲苯参比燃料化学动力学简化模型(英文) 被引量:11
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作者 张庆峰 郑朝蕾 +1 位作者 何祖威 王迎 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2011年第3期530-538,共9页
提出了一个适用于均质压燃着火(HCCI)燃烧过程的甲苯参比燃料简化机理模型,包含70种组分和196个反应.低温简化机理选用Tanaka等人构建的基础燃料氧化机理中的部分反应,加入本文构建的甲苯简化子机理中.高温简化机理主要利用到Patel等人... 提出了一个适用于均质压燃着火(HCCI)燃烧过程的甲苯参比燃料简化机理模型,包含70种组分和196个反应.低温简化机理选用Tanaka等人构建的基础燃料氧化机理中的部分反应,加入本文构建的甲苯简化子机理中.高温简化机理主要利用到Patel等人的研究成果,同时加入关键反应[H+O2+M=O+OH+M].简化机理分别对替代混合物中的单组分、双组分、三组分物质进行了着火延迟期的预测计算,预测结果与实验结果较为吻合.与HCCI发动机实验的验证表明,对于各工况下甲苯参比燃料的缸内计算,该机理的预测能力是令人满意的.由此可知,本文提出的TRF简化机理在HCCI燃烧方面的预测性能是可靠的.HCCI发动机工况下最大放热率时刻的敏感性分析表明,随着压力的升高,C6H5与O2的反应变得更加重要;甲醛是非常重要的中间产物,是不应当被忽略的. 展开更多
关键词 反应机理 甲苯参比燃料 着火延迟 激波管 均质压燃着火
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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(英文) 被引量:8
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作者 庞斌 解茂昭 +1 位作者 贾明 刘耀东 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2013年第12期2523-2533,共11页
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... 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. 展开更多
关键词 甲苯参比燃料 多环芳烃 半经验碳烟模型 反应机理 直喷柴油机
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适用于汽油参比燃料TRF的多环芳香烃生成机理 被引量:8
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作者 李艳荣 裴毅强 +1 位作者 秦静 张淼 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第6期1017-1026,共10页
构造了一个包括287种组分和1569个反应的汽油参比燃料TRF(toluene reference fuel)燃烧过程中多环芳香烃(PAHs)生成机理的详细化学反应动力学模型,引入四种PAH生长路径将多环芳香烃的生成机理发展到芘A4(C20H12)水平,并通过对PAH产率的... 构造了一个包括287种组分和1569个反应的汽油参比燃料TRF(toluene reference fuel)燃烧过程中多环芳香烃(PAHs)生成机理的详细化学反应动力学模型,引入四种PAH生长路径将多环芳香烃的生成机理发展到芘A4(C20H12)水平,并通过对PAH产率的分析,指出乙炔(C2H2)、丙炔(C3H3)、乙烯基乙炔(C4H4)以及含有奇数碳原子的环戊二烯自由基(C5H5)和茚基(C9H7)等物质对PAHs生成和生长起到重要作用.该机理可以较准确计算基础燃料(PRF)和TRF火焰的着火延迟期、燃烧火焰中小分子(PAH前驱体C2H2、C3H4等)和PAHs的物质浓度.通过与实验数据的比较表明,该机理在不同温度、压力、化学计量比下具有较好的性能.由此分析,该机理对碳烟前驱物PAHs的预测性能是可靠的. 展开更多
关键词 汽油参比燃料 甲苯 基础燃料 碳烟前驱物 多环芳香烃 化学动力学机理
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燃料敏感性对部分预混燃烧影响的试验研究 被引量:3
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作者 郑尊清 贺子晗 +3 位作者 王浒 王洋 尧命发 张德福 《内燃机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期9-14,共6页
配制辛烷值相同而敏感性不同的高辛烷值燃料,在一台改造的单缸试验发动机上进行了燃料敏感性对部分预混燃烧的燃烧和排放特性影响的研究。采用的不同敏感性的燃料为配制的甲苯参比燃料和市售92#汽油。研究结果表明:燃料敏感性越高,滞燃... 配制辛烷值相同而敏感性不同的高辛烷值燃料,在一台改造的单缸试验发动机上进行了燃料敏感性对部分预混燃烧的燃烧和排放特性影响的研究。采用的不同敏感性的燃料为配制的甲苯参比燃料和市售92#汽油。研究结果表明:燃料敏感性越高,滞燃期越长,油气混合越充分,预混燃烧比例越大,NOx排放越高。燃烧重心(CA50)随着敏感性的增高先推迟后提前,敏感性为2的燃料CA50最迟。燃料敏感性越低,压升率越低,而市售92#汽油挥发性较强,预混比例较大,最大压升率最高;敏感性为2的燃料在上止点附近放热较多,指示热效率较高;汽油及敏感性为5和8的燃料的碳烟排放比其他燃料低。 展开更多
关键词 甲苯参比燃料 部分预混燃烧 燃料敏感性 辛烷值
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汽油替代物辛烷值预测与组分比例确定模型 被引量:3
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作者 郑朝蕾 覃炎忻 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期523-528,549,共7页
基于响应曲面法(response surface methodology,RSM),建立了用于预测甲苯掺比燃料(toluene reference fuel,TRF)替代汽油燃料的辛烷值和确定其组分比例的数学模型,并应用该模型的一阶模型(first order model,FOM)、二阶模型(second orde... 基于响应曲面法(response surface methodology,RSM),建立了用于预测甲苯掺比燃料(toluene reference fuel,TRF)替代汽油燃料的辛烷值和确定其组分比例的数学模型,并应用该模型的一阶模型(first order model,FOM)、二阶模型(second order model,SOM)和三阶模型(third order model,TOM)预测TRF辛烷值和确定TRF组分比例.结果表明:在已知组分比例下,用FOM模型和TOM模型在预测对应TRF法辛烷值和马达法辛烷值时,预测结果远优于FOM模型;在已知TRF法辛烷值和马达法辛烷值条件下,TOM模型预测TRF构成比例的相对误差在8%以内,优于SOM模型,表明基于RSM建立的TOM模型能够准确的预测TRF燃料辛烷值和确定TRF燃料的构成比例. 展开更多
关键词 汽油替代物 甲苯参比燃料 辛烷值 比例
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基于响应曲面法的汽油替代混合物辛烷值的预测 被引量:2
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作者 张庆峰 郑朝蕾 +1 位作者 何祖威 裴毅强 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期427-430,共4页
应用响应曲面法预测包含甲苯、异辛烷和正庚烷的汽油替代混合物辛烷值.以体积分数为输入,研究辛烷值、马达辛烷值为输出,建立数学模型,并比较了4种模型的预测性能.结果表明,改进的二阶模型MSOM的计算具有最低的SSE误差值,相比同为二阶的... 应用响应曲面法预测包含甲苯、异辛烷和正庚烷的汽油替代混合物辛烷值.以体积分数为输入,研究辛烷值、马达辛烷值为输出,建立数学模型,并比较了4种模型的预测性能.结果表明,改进的二阶模型MSOM的计算具有最低的SSE误差值,相比同为二阶的MLbV模型,总误差降低了46%.与此同时,MSOM可以对一定辛烷值的TRF燃料很好地进行组分比例的预测计算.根据绘制的辛烷值响应曲面和等值线可知,给定甲苯参比燃料的辛烷值,甲苯体积分数与基础燃料P值是成反比例的. 展开更多
关键词 响应曲面法 汽油替代混合物 甲苯参比燃料 辛烷值 模型
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缸内直喷汽油机燃用正丙醇/TRF的试验 被引量:1
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作者 陶文操 钱勇 +2 位作者 张亚辉 姜晨旭 吕兴才 《内燃机学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期97-104,共8页
通过一台缸内直喷增压汽油机,对燃用不同比例正丙醇/TRF混合燃料的燃烧及排放特性进行了详细研究.结果表明:随着混合燃料中正丙醇比例增大,最大缸内压力及燃烧最高温度增大;火焰发展期和快速燃烧期均不断缩短.排放方面,随着正丙醇比例增... 通过一台缸内直喷增压汽油机,对燃用不同比例正丙醇/TRF混合燃料的燃烧及排放特性进行了详细研究.结果表明:随着混合燃料中正丙醇比例增大,最大缸内压力及燃烧最高温度增大;火焰发展期和快速燃烧期均不断缩短.排放方面,随着正丙醇比例增大,CO、总碳氢(THC)、烷烃类物质、乙炔和芳香烃浓度降低,烯烃类和醛类物质在正丙醇比例为30%时最高.颗粒物几何平均直径和积聚态颗粒物比例随着正丙醇比例的增大而减小.发动机有效热效率随着混合燃料中正丙醇比例的增大而不断提高,中等负荷(0.6 MPa)时混合燃料PRTRF50的有效热效率最高,为33.1%. 展开更多
关键词 汽油机 正丙醇 甲苯掺比燃料 燃烧 排放
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不同燃料自由喷雾及喷雾撞壁特性试验研究 被引量:1
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作者 秦静 郭瑞涛 +6 位作者 裴毅强 李翔 张丹 王琨 许贝 刘懿 王晨晰 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CSCD 北大核心 2018年第8期854-862,共9页
运用相位多普勒(phase Doppler anemometry,PDA)系统对甲醇、乙醇、异辛烷、甲苯参比燃料(toluene reference fuels,TRF)和汽油5种燃料缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)喷油器喷雾撞壁后的粒径粒速进行了全面的试验研究.结果表... 运用相位多普勒(phase Doppler anemometry,PDA)系统对甲醇、乙醇、异辛烷、甲苯参比燃料(toluene reference fuels,TRF)和汽油5种燃料缸内直喷(gasoline direct injection,GDI)喷油器喷雾撞壁后的粒径粒速进行了全面的试验研究.结果表明:与汽油相比,甲醇、乙醇和TRF燃料自由喷雾的液滴速度更小,而液滴粒径更大.与自由喷雾相比,喷雾撞壁的入射液滴粒径较大,反弹液滴粒径较小;入射液滴的法向速度变小,喷雾撞壁后反弹液滴的法向速度变小,且不同燃料之间反弹液滴法向速度的差别变小.具有较大入射液滴直径和较高K值的乙醇和异辛烷燃料中,乙醇喷雾撞壁后反弹液滴的粒径(refD)小于异辛烷喷雾撞壁后的,其破碎效果好于异辛烷的,Mundo的模型需做修改.不同燃料喷雾撞壁后的反弹角度均在0°~90°范围内变化,而不是Stanton和Mundo模型中的65°~90°,因此模型中反弹角度的变化范围应增大至0°~90°. 展开更多
关键词 相位多普勒系统 喷雾撞壁 汽油 乙醇 甲醇 异辛烷 甲苯参比燃料
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