生物柴油替代混合物化学动力学模型构建及路径分析

以癸酸甲酯（C11H22O2）和正庚烷（nC7H16）作为生物柴油替代混合物，通过相对分子质量、低热值以及含氧量与实际生物柴油对比确定两种组分按摩尔比1：1混合，并在此基础上构建了一个由691种组分、3226个基元反应组成的生物柴油替代混合物的化学动力学机理. 在激波管条件下该机理计算的着火延迟与实验数据吻合很好；在发动机条件下该机理计算的缸内压力与实验值吻合很好，CO、未燃碳氢和NOx与实验结果趋势一致.此外，本文还对替代混合物的低温反应动力学过程进行了分析，结果表明癸酸甲酯脱氢产物主要为MD2J和MDMJ. MD2J在低温阶段的主要消耗途径除了加氧之外,还有与正庚烷基（C7H15-1）第一...

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Published in物理化学学报 Vol. 30; no. 2; pp. 217 - 226
Main Author 裴毅强 郑朝蕾 张博
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 天津大学，内燃机燃烧学国家重点实验室，天津300072%重庆大学，低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室，重庆400044 2014
Subjects
低温反应
动力学
替代混合物
生物柴油
着火延迟
Low temperature reaction
Surrogate fuel
动力学
着火延迟
低温反应
生物柴油
Kinetics
Ignition delay
Biodiesel
替代混合物
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Summary:以癸酸甲酯（C11H22O2）和正庚烷（nC7H16）作为生物柴油替代混合物，通过相对分子质量、低热值以及含氧量与实际生物柴油对比确定两种组分按摩尔比1：1混合，并在此基础上构建了一个由691种组分、3226个基元反应组成的生物柴油替代混合物的化学动力学机理. 在激波管条件下该机理计算的着火延迟与实验数据吻合很好；在发动机条件下该机理计算的缸内压力与实验值吻合很好，CO、未燃碳氢和NOx与实验结果趋势一致.此外，本文还对替代混合物的低温反应动力学过程进行了分析，结果表明癸酸甲酯脱氢产物主要为MD2J和MDMJ. MD2J在低温阶段的主要消耗途径除了加氧之外,还有与正庚烷基（C7H15-1）第一次加氧产物（C7H15O2-3）进行交叉反应；发生分解反应生成MP2D及与氧发生脱氢反应生成MD2D. 另一种主要脱氢产物MDMJ在低温阶段的主要消耗途径为通过同分异构转化为MD2J和MD3J.
Bibliography:11-1892/06
PEI Yi-Qiang, ZHENG Zhao-Lei,ZHANG Bo （1State Key Laboratory of Engines, Tianjin University, Tianjin 300072, P R. China; 2Key Laboratory of Low-Grade Energy Utilization Technologies and Systems of Ministry of Education, Chongqing University, Chongqing 400044, P R. China）
Biodiesel; Surrogate fuel; Kinetics; Ignition delay; Low temperature reaction
In the present study, methyl decanoate （C,H2202） and n-heptane （nC,H16） were selected as a surrogate of biodiesel fuel. The molar ratio of the two constituents was determined to be 1：1, based on a comparison of the relative molecular weights, low heat values, and oxygen contents of the surrogate fuel and real biodiesel fuel. Furthermore, a chemical kinetic model including 691 species and 3226 elementary reactions of this biodiesel surrogate fuel was developed. The ignition delay times from experiments and calculations, under shock tube conditions, were compared; the computational results agree well with the experimental results. Comparisons of the in-cylinde
ISSN:1000-6818
DOI:10.3866/PKU.WHXB201312102