高温下乙醇/异辛烷混合物着火特性的反应动力学研究

为探究高温条件下在异辛烷中掺混乙醇对其着火滞燃期的影响,对乙醇/异辛烷混合燃料的自着火特性进行了实验和理论研究。通过反射激波管平台和数值模拟计算研究了异辛烷掺混不同摩尔分数的乙醇后在初始压力为0.2或1 MPa、温度范围为1 100～1 900 K、当量比为1.0下的着火特性和化学反应机理。研究结果表明,乙醇/异辛烷混合燃料的滞燃期随乙醇掺混量的增加和随压力的升高而减小,在高温下滞燃期随温度的升高而减小,且滞燃期的对数和温度的倒数近似呈线性关系。通过多元线性回归法拟合了滞燃期的Arrhenius公式,验证了Nour Atef机理与本实验的吻合性;通过反应路径和滞燃期敏感性分析,从化学动力学角度可知,掺混乙醇对着火滞燃期的影响本质上是由于掺混乙醇产生的大量OH活性基促进了反应,从而缩短了混合燃料的着火滞燃期。     

利用分子理论估算四氢呋喃的热物理特性参数

为了开展四氢呋喃作为发动机代用燃料的喷雾燃烧的数值模拟,对四氢呋喃的密度、黏度、表面张力、蒸气压、气化潜热、比热容、导热系数、扩散系数等随温度变化的热物理特性参数进行了估算,并基于分子理论提出了四氢呋喃各参数与温度的关系式。估算过程中应用了对比态原理与基团贡献法,通过分子状态的相对特性值或分子结构预测出了相应物性,对分子偏心带来的影响进行了修正。通过与实验值的比对,各参数关系式的最大误差均小于10%,可满足喷雾和燃烧过程数值模拟的要求;四氢呋喃在能量密度、黏度、饱和蒸气压和沸点等方面具有的优势,使其有望成为内燃机的代用燃料;运用分子理论,在较少实验值的基础上可以得到满足数值模拟要求的热物性数据。