不同简化程度的燃烧化学反应机理的预测能力研究

【作者】 贾国瑞； 尧命发； 夏博瑞； 卫立夏；

【机构】 天津大学内燃机燃烧学国家重点实验室；

【摘要】 燃烧化学反应机理与计算流体力学(CFD)相耦合能够全面揭示发动机缸内的燃烧和有害排放物生成过程。详细化学反应机理对计算资源的要求巨大而无法应用,因此,为节省计算资源并提高计算效率,需要对其做简化以便与CFD耦合模拟燃料在发动机缸内的燃烧过程。当前详细化学反应动力学模型的简化己取得较大进展,并发展出多种简化方法,但是不同程度的简化机理的准确性和有效性存在差异,即简化机理对关键燃烧中间组分的预测,简化机理的应用范围等。简化机理在耦合CFD计算过程中,对关键组分预测的准确性,例如C2、C3物种等,直接影响到模型对碳烟的预测能力。正庚烷是汽油和柴油代用燃料中的典型的重要组分,本文通过数值模拟,研究了不同简化程度的正庚烷燃烧反应机理对其燃烧特性及其主要燃烧产物预测能力的影响和模型对计算资源的要求。结果表明,简化至1/4规模的机理能够较好地兼顾模型的准确性和计算效率。更多还原