湍流-蒸发-化学反应对自燃特性的影响机制研究

摘要

<正>自燃现象是燃烧科学中的经典问题,也是许多能源动力装置的核心物理化学过程,自燃不仅影响燃烧时的着火时刻,还能改变火焰传播速率。本文中提出4个不同自燃模型,各模型及其影响因素如图1所示。由图1可知:没有蒸发的均匀混合模型(模型1)只考虑了化学反应在特定热力学状态下的演变规律,有蒸发的均匀混合模型(模型2)分析了液滴蒸发引起的气相温度和可用燃空当量比改变对自燃时刻的影响,静止和湍流环境下的液滴自燃模型(模型3)是有限混合速率引起的燃油组分和温度分层对自燃过程的影响,直接数值模型(模型4)可用于研究湍流、蒸发和化学反应之间的耦合机制。通过这4个模型的研究,可以逐步揭示各因素对自燃过程的影响机制,有助于控制均质充量压缩着火发动机的燃烧路径,实现高效清洁燃烧。