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高效清洁燃烧

摘要

为研究废气重整再循环（Reformed Exhaust Gas Recirculation，REGR）技术对天然气发动机燃烧特性的调控机制，开展富氢重整气添加对点燃式天然气发动机缸内燃烧过程影响的模拟研究。结果表明，增大重整气添加率（REGR率），燃烧持续期略有缩短，缸内平均压力峰值基本一致，在4%~12%范围内增大REGR率会使燃料着火时刻提前，而REGR率过大则会导致缸内燃烧过程恶化；增大过量空气系数会使放热率峰值和缸内平均压力峰值降低，CA 5与CA 50时刻滞后。在此基础上，从动力学角度进一步解析REGR率对天然气发动机缸内燃料燃烧反应过程的影响。结果表明，火焰面区域与已燃区域缸内甲烷消耗路径基本相同（其主要消耗路径为CH4→CH3→CH2O→HCO→CO→CO2），而已燃区域各反应中O与O2参与占比显著减小。随REGR率增大，OH自由基参与CH4消耗反应占比增大，通过加快基元反应速率进而影响火焰传播速率，使燃烧相位提前，可在一定程度上降低未燃HC排放。

关键词

天然气发动机;废气重整再循环;燃烧反应过程;化学动力学分析

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