分会场

高效清洁燃烧

摘要

甲醇和二甲醚是非常具有潜力的碳中和燃料，本研究搭建了一台缸内直喷二甲醚引燃缸内直喷甲醇/二甲醚混合燃料的快速压缩膨胀机，基于光学诊断技术探究了二甲醚引燃能量比和二甲醚/甲醇混合比对二甲醚引燃甲醇/二甲醚混合燃料燃烧过程的影响。研究结果表明二甲醚引燃能量比会对着火范围以及燃烧区域位置产生不同的影响。当二甲醚引燃能量比提高时，滞燃期更短，且火焰产生区域分布范围更广。当引燃柴油能量比从10%提升至20%时，其火焰投影面积增长率最大增加了20%以上，火焰积分亮度最高增加了17%左右。此外，随着二甲醚引燃能量比提高，在缸内产生的OH和CH2O自由基分布范围更广，其中OH自由基对二甲醚引燃能量比的变化更为敏感，且呈现较为明显的两阶段生成特性，即引燃阶段和主燃阶段。根据缸压及放热率分析可以发现，二甲醚引燃能量比提升，能够有效缩短滞燃期，并且呈现更为明显的两阶段放热特性，但其缸内爆发压力及表征放热率峰值均呈现一定的降低趋势。与二甲醚能量比相比，二甲醚/甲醇混合比对火焰分布范围的影响更为明显，随着二甲醚/甲醇混合比从10%增加至30%，火焰投影面积增长率呈现逐渐增加的趋势，且火焰积分亮度最高增加了23%左右。并且随着二甲醚/甲醇混合比的增加，能够有效增加OH自由基的生成，而CH2O的生成变化趋势差别不大。最后比较缸压及放热率分析可以发现，提升二甲醚/甲醇混合比能够有效缩短燃烧持续期，提升其缸内爆发压力及表征放热率峰值。

关键词

甲醇/二甲醚混合燃料;快速压缩膨胀机;缸内双直喷;可视化;燃烧过程

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