李铭迪
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王忠
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李瑞娜
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赵洋
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刘帅
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瞿磊
工程热物理学报
采用CHEMKIN柴油机燃烧模型,选取正庚烷作为柴油的模拟燃料,研究了乙醇对柴油燃烧碳烟前驱体PAH(苯、萘、菲、芘)的影响规律.构建了乙醇/柴油PAH形成机理,探讨了乙醇掺混比、过量空气系数及燃烧温度等因素对PAH形成的影响.结果表明,乙醇燃烧生成的HCCO、HCO、OH自由基消耗了C2H2、C3H3和CH3等小分子中间燃烧产物,减小了通过甲基加成环化和脱氢加乙炔形成PAH的几率,降低了PAH的生成量.随着乙醇掺混比的增加,最高燃烧温度降低;与正庚烷燃烧相比,掺混30％乙醇后,苯、萘、芘循环生成量的降幅分别为8.7％、16.8％、94.9％;随着过量空气系数的增加,苯和芘的循环生成量呈先降低后升高的趋势,萘的循环生成量有所增加,菲的循环生成量减少了46.6％.
关键词:
乙醇
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正庚烷
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PAH
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数值模拟
许广举
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王忠
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李立琳
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陈林
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李铭迪
工程热物理学报
羰基物是低温燃烧过程中产生的不完全氧化中间产物，主要产生在预混燃烧阶段。从化学反应动力学角度，分析了预混火焰条件下，燃油量、过量空气系数和调合比例等因素对生物柴油羰基物生成的影响。通过改变空气稀释比进行空气预处理，通过掺混氢气、掺混一氧化碳、掺混甲烷进行燃料预处理，对生物柴油羰基类污染物的排放控制进行了数值模拟。研究结果表明，生物柴油预混火焰中甲醛的形成与氧化分解受进口质量流率的影响不大；提高过量空气系数可以加快生物柴油的氧化反应速率和甲醛的进一步氧化；随着生物柴油调合比例的增大，甲醛分布区域向外焰位置漂移，甲醛的峰值浓度随着调合比例的增大而减小；生物柴油预混火焰中甲醛浓度受空气稀释比的影响较小；采用氢气、一氧化碳、甲烷作为燃料添加剂，可以有效改善油气混合，提高火焰温度和火焰绝热燃烧速度，有助于燃烧中间产物甲醛的再次氧化分解。
关键词:
预混火焰
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生物柴油
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羰基物
