二甲醚热性质与湍流燃烧模型：实验与数值模拟

本文主要探讨了"二甲醚的热物性与湍流燃烧模型"这一主题，由周龙保等人撰写，发表于西安交通大学能源与动力工程学院。作者们基于二甲醚发动机的实际试验数据，提出了一个详细的研究框架，旨在理解和预测二甲醚发动机中的燃烧特性。这项工作对于理解和优化二甲醚作为燃料在发动机中的应用具有重要意义。 文章的第一部分专注于二甲醚的热物理性质，因为这些参数对模拟其喷射和燃烧过程至关重要。然而，由于实际测量中难以即时获取完整的温度依赖关系，作者运用分子理论和对比态理论来估算二甲醚的汽化潜热、表面张力、热导率和扩散系数等关键参数。这些理论计算结果补充了实验测量得到的其他数据，如饱和蒸汽压和粘度系数，以构建更全面的热物理特性模型。 在热物理性质确定后，研究者们开发了一种湍流燃烧模型。他们采用了协同火焰片模型（Coherent Flamelet Model, CFM），这是一个考虑了湍流对燃烧影响的重要模型，它结合了化学反应动力学，能够精确描述燃料与空气混合以及火焰传播的过程。这种模型考虑了湍流流动对燃烧速率、火焰形状和混合效率的影响，有助于模拟发动机内部复杂的非稳态燃烧现象。 本文不仅提供了二甲醚热物性与温度关系的理论估算，还通过实验证据和CFM模型构建了一个实用的燃烧模型。这一研究对于改进二甲醚发动机的设计和性能预测，以及评估其作为替代燃料的潜力具有重要的理论支持和技术指导意义。通过这篇首发论文，作者们为推动二甲醚在交通运输领域的应用迈出了重要的一步。