2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、隨著車用發(fā)動機(jī)排放法規(guī)的日益嚴(yán)格和發(fā)動機(jī)技術(shù)的進(jìn)步,三維數(shù)值模擬技術(shù)已成為發(fā)動機(jī)先進(jìn)燃燒模式開發(fā)過程中不可或缺的工具。對于柴油機(jī)的燃燒模擬,柴油表征燃料的構(gòu)成及其機(jī)理的精度直接影響了模擬計(jì)算結(jié)果的精度。
  本研究選擇烷基苯中具有較強(qiáng)代表性的正丁基苯做為柴油單環(huán)芳烴的表征組分,首先利用化學(xué)動力學(xué)計(jì)算分析軟件Chemkin-Pro對正丁基苯詳細(xì)化學(xué)動力學(xué)機(jī)理(包含960種物質(zhì),4330個(gè)基元反應(yīng))的主要氧化反應(yīng)路徑進(jìn)行分析。利用反應(yīng)

2、路徑分析、敏感性分析、直接關(guān)系圖法等方法簡化該詳細(xì)機(jī)理得到了一個(gè)包含138種物質(zhì)、694個(gè)基元反應(yīng)的正丁基苯簡化機(jī)理。將簡化機(jī)理計(jì)算結(jié)果與正丁基苯在激波管、快速壓縮機(jī)中的點(diǎn)火延時(shí)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及射流攪拌反應(yīng)器中間產(chǎn)物濃度的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行對比,結(jié)果表明,該簡化機(jī)理能夠真實(shí)反映正丁基苯的氧化過程。為了構(gòu)建正丁基苯-正庚烷柴油表征燃料機(jī)理,將該簡化機(jī)理與正庚烷簡化機(jī)理進(jìn)行合并,并根據(jù)正庚烷和正丁基苯混合物在激波管和快速壓縮機(jī)中氧化燃燒的點(diǎn)火延時(shí)數(shù)據(jù)

3、對相關(guān)反應(yīng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。在此基礎(chǔ)上,添加NOx機(jī)理和PAH生成機(jī)理,最終構(gòu)建了一個(gè)包含161種物質(zhì),862個(gè)反應(yīng)的柴油表征燃料燃燒氧化機(jī)理。
  在一臺高速小型柴油機(jī)上對商用柴油、20%甲苯+80%正庚烷(TRF20)、20%正丁基苯+80%正庚烷(BRF20)、30%正丁基苯+70%正庚烷(BRF30)四種燃料的燃燒和排放進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明:在燃燒方面BRF30與TRF20的缸壓和放熱率有相同的表征性能;在排放方面,B

4、RF30的NOx、CO和THC排放與TRF20相接近;但是,在排放顆粒物數(shù)量粒徑分布方面有明顯不同,BRF30在中小負(fù)荷工況下對商用柴油的表征性能更好,而TRF20在大負(fù)荷工況下對商用柴油的表征更準(zhǔn)確。
  最后,將正丁基苯-正庚烷組成的柴油表征燃料機(jī)理用于三維數(shù)值模擬軟件AVL-Fire與化學(xué)動力學(xué)程序Chemkin的耦合計(jì)算,結(jié)果表明,計(jì)算得到的缸壓、放熱率和主要排放物與試驗(yàn)值基本吻合,表明該燃料機(jī)理能夠準(zhǔn)確表征商用柴油的燃燒

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