2。2   燃烧反应机理介绍

随着发动机设计的不断发展，人们对于提高内燃机的效率同时最大限度地减少污染物排 放有很大的兴趣。因此需要建立更强大的化学动力学模型以及数值计算工具来模拟实际的燃 料燃烧，这将有利于我们理解和预测在绝大多数的运输燃料燃烧系统中所发生的物理和化学 变化。对于汽车燃油来说，重点研究的正是正庚烷和异辛烷。这些烷烃分子被称为基础燃料

（PRF），用来确定点燃式内燃机中汽油混合物的自燃倾向性。本研究中所使用的异辛烷氧 化和燃烧的详细化学反应机理正是由 Chaos 等人[21]开发。该化学动力学机理建立了描述正庚 烷、异辛烷以及它们的混合物高温氧化和热裂解的机制。机理中包含 107 个物种和 723 个化 学反应，同时还详细列入了最近更新的 H2 /O2 和 C1-C4 的动力学模型。以上都已被包括激波 管点火延迟测量、预混层流燃烧速度、可变压力流反应器和喷射搅拌反应器的物种分布等大 量实验数据所验证。

2。3   研究方法

研究方法主要是结合相应的燃烧反应机理，利用化学动力学计算软件 CHEMKIN 对添加 EGR 气体（H2O 和 CO2）后的异辛烷进行数值模拟燃烧。并利用绘图软件，将模拟后所得数 据绘制成曲线，得到异辛烷的火焰结构以及燃烧所产生的中间产物、稳定中间产物以及自由 基的摩尔分数的分布情况。然后通过对比分析，给出 CO2 和 H2O 各自以及耦合化学作用、热 作用和稀释作用对异辛烷燃烧的影响。来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-

本科毕业设计说明书 第 5 页

本项研究会添加虚拟 CO2（即 FCO2），所添加的 FCO2 并不参与化学反应，可以将它看 成是一种惰性气体只具有物理作用。同时，它与正常的二氧化碳具有完全相同的热力性质和 运输数据以及第三体碰撞效应。然后通过比较 CO2 和虚拟 CO2 对异辛烷燃烧的影响差异来区 分 CO2 的化学作用以及物理作用（热作用和稀释作用）。在探究 H2O 对异辛烷燃烧的影响时 同样会添加虚拟 H2O（即 FH2O）进行比较。

此外，在研究 CO2 和 H2O 的耦合作用对异辛烷燃烧的影响时，会向燃料中同时添加 CO2 和 H2O、FCO2 和 H2O、CO2 和 FH2O 以及 FCO2 和 FH2O。通过比较这几种情况，来进一步分 析 CO2 和 H2O 各自的物理性质和化学性质在耦合效应中所起到的作用。

最终对整个探究结果给出系统的结论，从而能够全面直观的得出 EGR 气体对异辛烷燃烧 的影响作用。