甲醇燃料發(fā)動機排氣系統(tǒng)中醇醛低溫氧化機理研究.pdf

1、本文主要研究了甲醇燃料發(fā)動機排氣系統(tǒng)中的甲醇和甲醛的低溫氧化過程。首先利用 CHEMKIN軟件中的流反應器 PFR進行了模擬研究。通過模擬得出甲醇在兩種典型溫度下的反應路徑，找到了對甲醇和甲醛的氧化起著關鍵作用的基元反應和自由基。然后結合發(fā)動機常用工況下的邊界條件，模擬研究了自由基(H、OH、O、HO2)、邊界條件(排氣溫度、流速、壓力)和排氣成分(O2、CO、CO2和 H2O(g))對甲醇和甲醛氧化的影響。最后設計搭建了流反應器試驗臺

2、架，利用GC2010-PLUS氣相色譜儀和BID檢測器得出了一種甲醇和甲醛排放的快速檢測方法，試驗研究了發(fā)動機排氣溫度、流速以及排氣成分(CO、CO2)對甲醇和甲醛氧化的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴甲醇在自由基H、OH、O、HO2的作用下氧化生成 CH2OH和 CH3O， CH2OH和 CH3O在氧氣作用下繼續(xù)脫氫生成甲醛，甲醛是甲醇氧化過程中重要的中間產(chǎn)物。自由基H和OH對甲醇和甲醛氧化影響較大。⑵甲醇和甲醛的氧化存在一個

3、臨界溫度。低于臨界溫度時，甲醇和甲醛的反應速率很小。在同樣的邊界條件下，試驗中甲醇起始氧化的溫度比模擬時要低300 K左右，本文試驗中甲醇起始氧化溫度為673 K，823 K時甲醇已完全氧化。⑶溫度是影響甲醇和甲醛氧化的關鍵因素，溫度升高，化學反應速率升高，甲醇和甲醛的氧化速率加快。壓力是通過改變氣體的物質(zhì)的量濃度來改變化學反應速率的，增大壓力，甲醇和甲醛物質(zhì)的量濃度增大，反應速率加快。流速通過反應時間來影響甲醇和甲醛在流反應器中的濃度