【摘 要】
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当今世界能源局势主要面临能源短缺和环境污染的问题,而汽车行业作为重工业中的砥柱,对能源的消耗及环境的污染不可小觑,然而,电动车等新型能源汽车在短时间内不可能取代传统燃油汽车的使用,因此对目前燃油车的行业现状进行改善是迫在眉睫的。于是本文利用甲烷代表天然气、异辛烷代表汽油,使用Chemkin-Pro仿真软件,通过数值模拟研究,探究甲烷-异辛烷混合燃料的层流燃烧特性。本文将甲烷与异辛烷按照甲烷成分为0
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当今世界能源局势主要面临能源短缺和环境污染的问题,而汽车行业作为重工业中的砥柱,对能源的消耗及环境的污染不可小觑,然而,电动车等新型能源汽车在短时间内不可能取代传统燃油汽车的使用,因此对目前燃油车的行业现状进行改善是迫在眉睫的。于是本文利用甲烷代表天然气、异辛烷代表汽油,使用Chemkin-Pro仿真软件,通过数值模拟研究,探究甲烷-异辛烷混合燃料的层流燃烧特性。本文将甲烷与异辛烷按照甲烷成分为0%、30%、50%、70%、100%进行混合,研究该燃料在当量比为0.7-1.3、初始温度为300K-900K、初始压力为1atm-80atm时的层流燃烧特性,并通过气相化学动力学分析对其火焰结构、H和OH自由基的摩尔分布、速度敏感性及自由基生成速率进行深入研究,探究影响层流燃烧速度变化的本质原因。得到的主要结论如下:层流燃烧特性包括层流燃烧速度、绝热燃烧温度、火焰厚度随当量比、燃料混合比例、初始压力和初始温度的变化规律。通过数据拟合得到不同初始条件下混合燃料的层流燃烧速度经验公式。通过化学动力学分析进一步探究不同初始条件对混合燃料层流燃烧速度影响的原因。
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