富氧燃燒對柴油機低溫燃燒反應機理影響的數值分析

趙偉 舒歌群 張韋 梁友才

摘要：從柴油機缸內燃燒反應的化學反應動力學機理出發，利用CHEMKIN軟件對富氧燃燒時的低溫反應進行了研究，運用計算流體動力學分析方法，通過耦合柴油機三維燃燒模型和正庚烷氧化反應動力學模型對低溫反應機理中重要的脫氫反應和加氧反應過程進行了數值分析．對比空氣助燃、富氧濃度對脫氫反應和加氧反應的影響發現：富氧燃燒能夠促進脫氫反應，在壓縮的上止點時刻，氧的體積分數分別為23％、25％和27％時的缸內脫氫產物C₇H₁₅的質量分數最大值分別是空氣助燃時的1.95倍、4.77倍和291.58倍；加氧反應的速率隨富氧濃度的升高呈線性增長趨勢；富氧燃燒可以提高柴油機的熱效率，使缸內生成更多的()H自由基，從而加快了后續的中溫反應和高溫反應速度。