添加剂对甲醇均质充量压燃燃烧的影响.pdf

《添加剂对甲醇均质充量压燃燃烧的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第32卷第2期2011年4月内燃机工程ChineseInternalCombustionEngineEngineeringV01．32No．2April．2011文章编号：1000--0925(2011)02一0057一06添加剂对甲醇均质充量压燃燃烧的影响王迎，郑朝蕾，何祖威，张庆峰(重庆大学动力工程学院，重庆400030)EffectofAdditivesonHCCICombustionofMethanolWANGYing，ZHENGZhao-lei，HEZu—wei，ZHANGQing-feng(DepartmentofPowerEngineering，ChongqingUniver

2、sity，Chongqing400030，China)320029Abstract：Usingzero—dimensionaldetailedchemicalkineticsmodel，methanolHCCIcombustionaddingtwoadditivesH202andCH20respectivelywassimulatedtoanalyzeinfluenceoftheadditivesonmethanolcombustion．ResultsrevealthattheH202andCH20decomposeincylinderandgenerateOHradical，hencet

3、heOHradicalconcentrationincreases，causingtheignitiondelayshortening，cylinderpeakpressureandtemperaturerising．Besides，additionofCH20andH202canenhanceIMEPdirectlyorindirectly．0概述摘要：采用零维详细化学动力学模型，模拟了分别加入H：0。、CH：0两种添加剂的甲醇HCCI燃烧，分析了这两种添加剂对甲醇燃烧的影响。结果表明：H。0：、CH。0在缸内分解产生0H活性基，提高了0H的浓度，甲醇着火时刻提前，并且提高了缸内的压力和

4、温度峰值。同时，CH：o能提高平均指示压力，H。0。通过控制着火时刻来影响平均指示压力的大小。关键词：内燃机；甲醇；均质充量压燃；添加剂；滞燃期；平均指示压力Keywords：ICengine；methan01；HCCI；additive；ignitiondelay；IMEP中图分类号：TK464文献标识码：A与传统的点燃式(SI)、压燃式(CI)燃烧模式相比，HCCI燃烧的PM和Nq排放极低，部分负荷时具有很高的燃烧效率，但是，着火时刻和燃烧速率难以控制，HC、C0排放较高，以及负荷范围扩展困难，这些都是制约HCCI燃烧方式大规模应用的瓶颈问题。HCCI燃烧理论的核心是燃烧边界条件与燃料

5、化学特性的协同控制[1]。研究表明：HCCI燃烧是由燃料化学动力学控制的稀薄、低温燃烧，燃料的化学特性对HCCI燃烧起决定作用。为此，通过向缸内添加合适的添加剂改变燃料的化学特性来控制着火时刻和燃烧速率已成为控制HCCI燃烧的一个重要途径。甲醇作为汽车的一种代用燃料，着火界限比汽油宽，且能使发动机在混合气较稀的条件下工作，而且燃烧速度比汽油快，有利于燃烧稳定，又具有较高的抗爆性能，可以提高发动机的压缩比和热效率，所以甲醇是一种比较理想的HCCl燃烧的代用燃料，但是由于其辛烷值高，难以压燃，在柴油机上使用时往往要采取辅助点火措施∽]，因此制约了它的大规模应用。化学动力学研究表明：CH。0、H

6、：0。是烃类燃料氧化过程中两种重要的中间产物，CH。O是碳氢化合物冷焰反应的主要产物，H：0：是重要活性基OH的主要来源，这两种物质对烃类燃料的着火都有重要影响。Morsy等模拟了H。O：、CH：O对甲烷动力性的影响[3]，Mulenga等人研究了H：0。添加剂对异辛烷排放的影响[4]。研究表明：CH。0、H：0。对控制燃料HCCI燃烧着火时刻和燃烧速率有很好效果。本文通过在甲醇中添加这两种添加剂，从反应机理分析的角度探讨了它们对甲醇HCCI燃烧的影响，收稿日期：2009-07—17基金项目：重庆市科委重点资助项目(CSTC。2006AIM005)作者简介：王迎(1982一)．男。博士生．

7、主要研究方向为新能源．E-mall：wy-7850@163．tom。·58·内燃机工程2011年第2期为甲醇的规模化应用提供借鉴。1计算模型1．1模型假设HCCI燃烧过程中燃烧室内混合气相对分布均匀，在燃烧核心区域温度、浓度的分层对燃烧影响不大，因此可以假设燃烧室中的热力学状态和温度、浓度、压力均匀，并且燃烧室内气体为理想混合气。为简化计算，假设内燃机的压缩和膨胀过程均完全绝热，不考虑进、排气门关闭时的气体泄漏。1．2化