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随着我国经济和社会的快速发展，对能源的需求不断增加，化石能源不仅日渐枯竭，也引发了严峻的生态环境危机。二甲醚（简称DME）具有十六烷值高和点火温度低的特点，成为实现柴油机石油替代和降低污染物排放的有效手段。为了促进二甲醚高效清洁燃烧和发动机优化设计，本论文针对二甲醚燃烧过程中的关键反应类型进行了宽范围动力学机理模型构建研究，研究结果如下：
通过BMK/MG3S、M06/MG3S、M06-2X/MG3S、B2PLYP/TZVP和MP2/TZVP量子化学计算以及常规过渡态理论、变分过渡态理论和改进的变分过渡态理论研究二甲醚的起始步骤DME与分子氧的反应机理和动力学。研究结果表明，夺氢反应容易在平面外的氢原子上进行，并且证实了存在一个比产物能量低的中间体。隧道效应对速率常数的影响小。过渡态中的内部旋转引起的扭转和多结构非谐波影响热速率常数的评估。这些结论的得出可以验证以及对已获得的反应动力学模型提供一定的补充。
采用B3LYP/MG3S、BB1K/MG3S、MPW1K/MG3S、M06-2X/MG3S、B2PLYP/TZVP和MP2/TZVP量子化学计算方法结合变分过渡态理论、多结构变分过渡态理论和RRKM理论对CH3OCH2单分子β-断裂反应进行了研究。采用ZCT和SCT方法计算反应的隧道校正因子。计算结果表明隧道效应对速率常数的影响随温度的升高而降低。在高压区域，使用具有多结构和扭转非谐性的MS-CVT/SCT理论估算的热速率常数具有正温度依赖性，并且与已有文献中的实验值吻合，另外从完全衰减分析中提取的低压和高压限制速率常数与报告的实验低压和高压极限结果一致，因此更进一步验证了我们所获得的动力学模型。
使用wB97XD/TZVP、M06/MG3S、M06-2X/MG3S和B2PLYP/TZVP量子化学计算结合常规过渡态理论、变分过渡态理论和RRKM理论对CH3OCH2O2和NO的反应进行研究，建立200至2600K的温度和10–6至108kPa的压力下的动力学模型。计算结果表明该反应的各基元反应速率常数对温度和压力都有很强的依赖性，希望通过我们精确的反应机理和动力学计算能为二甲醚作为发动机替代燃料可否降低氮氧化物排放提供一定的动力学理论和模型。
通过BMK/MG3S、M06/MG3S、M06-2X/MG3S、B2PLYP/TZVP和MP2/TZVP量子化学计算以及常规过渡态理论、变分过渡态理论和改进的变分过渡态理论研究二甲醚的起始步骤DME与分子氧的反应机理和动力学。研究结果表明，夺氢反应容易在平面外的氢原子上进行，并且证实了存在一个比产物能量低的中间体。隧道效应对速率常数的影响小。过渡态中的内部旋转引起的扭转和多结构非谐波影响热速率常数的评估。这些结论的得出可以验证以及对已获得的反应动力学模型提供一定的补充。
采用B3LYP/MG3S、BB1K/MG3S、MPW1K/MG3S、M06-2X/MG3S、B2PLYP/TZVP和MP2/TZVP量子化学计算方法结合变分过渡态理论、多结构变分过渡态理论和RRKM理论对CH3OCH2单分子β-断裂反应进行了研究。采用ZCT和SCT方法计算反应的隧道校正因子。计算结果表明隧道效应对速率常数的影响随温度的升高而降低。在高压区域，使用具有多结构和扭转非谐性的MS-CVT/SCT理论估算的热速率常数具有正温度依赖性，并且与已有文献中的实验值吻合，另外从完全衰减分析中提取的低压和高压限制速率常数与报告的实验低压和高压极限结果一致，因此更进一步验证了我们所获得的动力学模型。
使用wB97XD/TZVP、M06/MG3S、M06-2X/MG3S和B2PLYP/TZVP量子化学计算结合常规过渡态理论、变分过渡态理论和RRKM理论对CH3OCH2O2和NO的反应进行研究，建立200至2600K的温度和10–6至108kPa的压力下的动力学模型。计算结果表明该反应的各基元反应速率常数对温度和压力都有很强的依赖性，希望通过我们精确的反应机理和动力学计算能为二甲醚作为发动机替代燃料可否降低氮氧化物排放提供一定的动力学理论和模型。