分会场

高效清洁燃烧

摘要

本文采用物理-化学半解耦的方法确定多组分柴油组分构成，通过解耦法构建精确紧凑的化学反应动力学模型，构建适用不同燃油的多组分柴油表征模型。以目标燃油的各项理化特性为目标，借助优化算法对该表征模型各组分比例进行优化，结果表明构建的多组分柴油表征模型能够准确描述不同类型柴油的着火和燃烧特性，证明该表征模型具有较广的适用范围和较高的预测精度。以发动机热效率和氮氧化物为优化目标，以燃油理化特性为优化参数（通过调整表征模型各组分比例实现）开展优化研究，以实现两项性能指标同步提升。为了揭示各组分对发动机性能的影响，本文利用敏感性分析和相关性分析对优化数据分析。研究发现各表征组分在缸内呈次序性先后蒸发和燃烧，其中具有较长支链的组分（正十八烷、庚基环己烷）有助于提升燃料的整体活性，利于着火和燃烧的进行。与之相反，活性较低的异构烷烃和芳香烃组分不利于着火。多环烷烃和芳香烃能够降低燃烧速度，进而恶化燃烧效率和发动机热效率。尽管七甲基壬烷和芳香烃活性均较低，导致燃料着火延迟，但七甲基壬烷对燃烧效率影响较小。本研究为揭示燃油与发动机相互作用机理以及未来高性能燃油开发提供理论基础和有效工具，帮助发动机实现更加清洁高效燃烧。

关键词

多组分表征柴油;理化特性优化;燃油组分影响;敏感性和相关性分析

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