汽油替代物辛烷值預測與組分比例確定模型

鄭朝蕾， 覃炎忻

(重慶大學低品位能源利用技術及系統教育部重點實驗室，重慶 400044)

在石化資源緊缺、環境污染等情況下，內燃機清潔高效燃燒技術成為內燃機研究的熱點.然而，燃料的化學動力學模型一直是應用數值模擬技術分析燃燒過程的一個難題.數值模擬常常考慮用燃料替代混合物模擬真實燃料.

汽油是復雜的烴類混合物，其主要組分都是烷烴、烯烴、芳香烴和環烷烴[1].最簡單的汽油替代物是基礎燃料(primary reference fuel，PRF)，即正庚烷和異辛烷的混合物.實際汽油燃料RON(the research octane number)和MON(the motor octane number)不同，一般RON數值較大，兩者間的差值叫做燃料敏感性，記為 S(S=RON －MON)[2].但是PRF燃料的RON和MON則是相等的.甲苯是汽油燃料中具有代表性的芳香族，在汽油中含量可達35%.目前甲苯、異辛烷和正庚烷已成為國際上公認的汽油替代物必須包含的組分[3].隨著甲苯的加入，TRF(toluene reference fuel)辛烷值與其構成組分比例的非線性關系也明顯表現出來[4-6].如何根據汽油性質，如用辛烷值確定TRF汽油替代燃料中各個組分比例，成為燃燒數值模擬中亟待解決的問題.

RSM方法[7]可用于研究目標響應值與一系列相關因子之間的關系，尋找匹配目標指標與各因子間的定量規律.文獻[8]中運用RSM方法針對TRF的三元燃料提出了線性模型(the modified linearby-volume，MLbV)，在已知TRF組分匹配辛烷值的預測中，MLbV模型顯示出了一定的準確性，但已知辛烷值預測組分比例時有很大誤差.文獻[9]中提出使用H/C、O/C、相對分子質量、聯合組分比例與辛烷值關系等更多約束條件，確定汽油替代物的……