异辛烷HCCI燃烧多环芳烃模拟研究

"异辛烷HCCI燃烧下多环芳烃数值模拟 (2010年)" 本文是关于异辛烷在均匀充量压缩点火（HCCI）燃烧模式下的多环芳烃（PAHs）生成与演变规律的数值模拟研究。该研究由曾、马等人发表在2010年的《深圳大学学报理工版》上，涉及工程技术领域的环境与能源问题，特别是内燃机排放控制。 HCCI是一种新型的燃烧模式，其特点是混合气在压缩过程中自燃，具有高效率和低排放的优点。然而，这种燃烧方式对燃料特性和操作条件敏感，且在燃烧过程中可能会生成大量的多环芳烃，这些PAHs是空气污染的重要组成部分，尤其对人体健康有害。 研究中，作者通过修改化学动力学软件CHEMKIN Ⅲ，构建了一个多区模型来模拟异辛烷HCCI燃烧时的排放特性。他们采用了包含115种组分和557个基元反应的异辛烷燃烧与分解以及PAHs生成的反应机理。结果显示，碳氢化合物（C-H）排放主要来自缝隙区和边界层区，而一氧化碳（CO）排放主要来源于边界层区。 在燃烧的不同区域，当达到着火时刻时，苯、萘、菲和芘等PAHs的质量分数经历了一个急升然后急降至稳定值的过程。其中，苯的质量分数最高，萘次之，而菲的排放基本可以忽略。这些发现对于理解PAHs的生成机制和控制策略具有重要意义。 由于颗粒物排放的粒径纳米化和超细化对环境和人体健康的潜在影响，对PAHs生成的研究变得越来越重要。文章指出，PAHs的形成与长大、转化为碳黑以及它们的光化学降解都是复杂的过程，对内燃机燃烧过程中PAHs生成和演变规律的深入理解有助于设计更环保的燃烧系统。 这项研究通过数值模拟揭示了异辛烷在HCCI燃烧条件下PAHs的生成规律，为优化燃烧过程、减少有害排放提供了理论依据。这些研究成果对于提升发动机性能、降低环境污染具有实际应用价值，对于未来内燃机技术的发展具有指导意义。