柴油机燃烧中多环芳香烃及碳烟的形成与演化的研究

摘要

参考与柴油组分接近的正十四烷(C14H30)燃料的详细化学反应机理(由230个化学反应、92个化学成分组成),建立了化学成分的焓值计算程序,研究计算了柴油机缸内燃烧过程中诱发碳烟颗粒先导物生成的单环及多环芳香烃(PAHs)的形成与演化过程,应用Belardini碳烟模型计算了缸内碳烟颗粒的质量,分析了PAHs对碳烟生成的影响.结果表明:缸内温度达到着火温度时,燃料在燃烧室凹坑挤流区域首先着火燃烧,并随着扩散燃烧扩展到缸内的其他位置,此时缸内PAHs的质量急剧上升,在急燃期后PAHs组分由于成长和氧化反应消耗而下降,在燃烧后期PAHs的质量基本稳定.多环芳香烃中苯、菲、苯乙炔、萘的排放量较大,对碳烟质量生成的影响也较大.