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为研究甲烷在铂(Pt)表面下催化反应机理对带有催化燃烧的微型自由活塞式动力装置均质充量压缩燃烧(HCCI)过程，搭建微自由活塞动力装置单次冲击着火燃烧可视化实验平台，对微燃烧室底部添加催化剂的模型与未添加催化剂的模型模拟结果进行了对比。数值模拟结果表明：催化燃烧可以使得着火时刻提前，压缩比减小，滞燃期缩短，可以拓宽微自由活塞压缩均质混合气着火界限。而且催化作用可以降低微燃烧室内最高燃烧压力以及最大压力升高率，从而使工作过程平稳。初始条件相同的情况下，随着预热初始温度的增加，微燃烧室内混合气着火容易，燃烧更剧烈，自由活塞单次冲程所用时间缩短，着火时刻提前。较高的预热温度能够降低压燃着火所需的初动能。