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催化燃烧对均质压燃发动机排放影响的数值模拟 总被引:1,自引:0,他引:1
通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了数值计算,建立了多区模型.利用此模型分析了催化燃烧对HCCI发动机缸内温度、热释放速率以及未燃碳氢化合物(UHC)、氮氧化合物(NOx)、一氧化碳(CO)排放的影响,结果表明催化燃烧能降低UHC、CO的排放,但NOx的排放会有所升高.对不同催化剂及混合催化剂对HCCI发动机缸内温度、热释放速率以及UHC、NOx、CO排放的影响进行了探索,结果表明,和金属铂相比,以铑作催化剂时UHC的排放降低,但NOx、CO排放会有所升高;采用500/0Pt-500/0Rh的混合催化剂时,UHC、NOx的排放介于1000/0Pt与1000/0Rh之间,但CO的排放却比采用1000/0Pt与1000/0Rh时都要低. 相似文献
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催化燃烧对均质压燃发动机燃烧特性影响的数值模拟 总被引:5,自引:0,他引:5
通过运用DETCHEM软件包,对甲烷在催化剂Rh表面的详细反应机理进行了分析,结果表明数值模拟结果与实验数据相当吻合;通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂铑的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了数值计算,建立了单区和多区模型.利用单区模型分析了催化燃烧对HCCI发动机着火时刻的影响,同时讨论了催化燃烧对燃烧过程中主要化学组分浓度变化的影响,结果表明催化燃烧会使HCCI发动机着火时刻提前;利用多区模型分析了催化燃烧对HCCI发动机的未燃碳氢化合物(UHC)、氮氧化合物(NOx)排放的影响,结果表明催化燃烧能降低UHC的排放,但会提高NOx的排放. 相似文献
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DME均质充量压燃着火过程的数值模拟研究 总被引:9,自引:2,他引:9
以新型发动机代用燃料二甲醚(DME)为例,采用最新研究的DME化学动力学反应机理(DME氧化机理包括336个基元反应,涉及78种组分),利用美国SANDIA国家实验室开发的cHEMKIN-Ⅲ软件,进行了DME均质充量压燃着火过程的数值模拟,并从理论上讨论分析了压缩比、进气温度、进气压力、燃空当量比、发动机转速对燃料着火时刻的影响。研究结果表明:DME的HCCI燃烧过程有明显的两阶段,压缩比、进气温度、进气压力、燃空当量比和发动机转速等参数的改变都会导致DME压燃着火过程的显著变化。 相似文献
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在相同条件下对二甲醚(methoxymethane,DME)、乙醇和甲烷进行均质压燃(homogeneous charge compression ignition,HCCI)燃烧的模拟,改变压缩始点的缸内温度及压力、压缩比、燃空当量比中的一个以考察其对三种燃料HCCI燃烧过程的影响.随着压缩始点温度和压力、压缩比的提高,三种燃料的着火时刻都提前;提高燃空当量比,DME的着火时刻提前,而甲烷和乙醇则相反;三种燃料低温下的主要脱氢途径都是与OH自由基发生的脱氢反应;三种燃料实现HCCI燃烧的条件不一样,模拟结果给出了大致的趋势. 相似文献
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均质压燃发动机燃烧特性的详细反应动力学模拟 总被引:5,自引:0,他引:5
应用CHEMKIN化学动力学软件包中的SENKIN模块模拟了正庚烷在HCCI发动机中的燃烧过程。通过修改SENKIN程序,加入了Woschni传热模型,并在正庚烷详细氧化机理中加入氮氧化物的生成机理,将此程序纳入发动机燃烧的零维单区模型。对多种工况参数下的HCCI燃烧和NOx排放进行了系统的计算,并分别讨论了进气温度、进气压力、压缩比、过量空气系数和转速等参数变化对HCCI发动机燃烧过程的影响。 相似文献
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应用零维详细化学反应动力学模型,对不同边界条件下正庚烷(n—heptane)均质压燃燃烧反应的化学反应动力学过程进行了数值模拟研究,得出了以初始温度和燃料当量空燃比这两类边界条件为函数,压缩比为17,转速为1400r/min的HCCI全工况解。结果表明:HCCI燃烧分为完全燃烧区域、低温反应和蓝焰反应区域、仅发生低温反应区域和失火区域;不发生热焰反应的关键是反应H+O2=O+OH进行程度浅,不能生成足够的OH自由基使CO氧化成CO2;蓝焰反应也不发生而仅发生低温反应的关键是H2O2分解反应的进行程度浅,H2O2只有在缸内温度达到1000K时才能快速分解,这就不能生成足够的OH自由基使甲醛转化成CO2低温反应和蓝焰反应区域是高CO排放区,仅发生低温反应的区域是高甲醛排放区。 相似文献
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二甲醚燃料均质压燃燃烧研究 总被引:12,自引:4,他引:12
在一台压缩比为16.5的2135柴油机上实现了纯二甲醚(DME)的均质充量压缩燃烧(HCCI)燃烧方式。试验结果表明,DME的HCCI燃烧模式不但可以实现无烟燃烧,还可以有效控制发动机NOx排放,使其接近于0。在试验负荷范围内,CO排放随负荷增加而降低;HC的排放随负荷变化不大。对DME的HCCI燃烧机理等进行的研究表明,由于纯DME的着火比较早(上止点前28°CA左右),发动机只能在中低负荷较小范围内运行。为了扩展发动机运行工况,控制HCCI着火,通过在DME中添加LPG以降低燃料十六烷值的方法和在进气中加入惰性气体CO2的方法来改进和控制HCCI的燃烧。试验表明以上两种方法都可以有效的控制HCCI燃烧,拓展HCCI发动机运转范围。 相似文献
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《小型内燃机与摩托车》1982,(4)
汽油喷射催化压燃式发动机可降低油耗、减少污染,这是英国里卡多公司和约翰·马太公司共同进行研究后的预言。催化压燃式发动机的工作原理如下:将高压汽油直接喷进燃烧室,燃料在很强的涡流中迅速与空气混合,利用安放在燃烧室中的白金栅的催化作用引起燃烧放热。这种连续的氧化 相似文献
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正庚烷均质压燃燃烧反应化学动力学数值模拟研究 总被引:7,自引:2,他引:7
应用零维详细化学反应动力学模型,对正庚烷均质压燃燃烧反应的化学反应动力学过程进行了数值模拟研究,分析了在内燃机边界条件下影响其燃烧反应的关键基元反应、关键中间产物以及自由基。结果表明,正庚烷的燃烧过程由高温反应和低温反应两个阶段组成,高温反应阶段又可以分为蓝焰反应和热焰反应两个阶段。正庚烷氧化反应首先经过脱氢反应,第一次加氧异构化后的第二次加氧是低温反应的必经途径,其产物的两次分解是低温反应阶段OH自由基的主要来源;蓝焰反应阶段主要是甲醛氧化成CO的过程,H2O2的热分解是控制该阶段反应最重要的基元反应,也是OH自由基的主要来源;热焰反应主要是CO氧化成CO的过程;CO的生成途径是:低温反应生成的甲醛(CH2O)脱氢生成HCO,HCO氧化生成CO,OH是CO氧化为CO2和正庚烷脱氢反应最重要的自由基。 相似文献
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二甲基醚/天然气双燃料均质压燃化学动力学数值模拟 总被引:2,自引:1,他引:2
使用零维详细化学反应动力学模型,研究了二甲基醚和天然气双燃料均质压燃燃烧的化学反应动力学过程,缸内压力计算值和实测结果相当一致,计算结果表明,双燃料燃烧过程分为低温反应和高温反应两个阶段,低温反应主要是二甲基醚燃烧氧化,而高温反应主要是天然气的氧化,低温反应二甲基醚生成了大量自由基加速了天然气的燃烧反应.混合气初始温度升高,放热率增大,燃烧持续期缩短;二甲基醚浓度主要影响低温燃烧过程,天然气浓度则主要影响高温燃烧过程;惰性气体(CO2)使燃烧反应推迟,燃烧反应速率降低.通过控制二甲基醚、天然气和惰性气体浓度可以有效控制均质压燃燃烧过程,拓宽运行范围。 相似文献