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交通运输业的快速发展加速了石油资源的枯竭，因此必须找到合适的可再生替代燃料。由于生物燃料其广泛的可得性以及能形成快速封闭的碳链循环，所以使用其作为替代燃料被认为是缓解交通运输业能源短缺和解决环境污染问题最现实的途径。近年来，生物燃料2,5-二甲基呋喃（DMF）进入人们的视线，它与汽油有相似的性能，是一种很有前景的生物替代燃料。以DMF为研究对象，阐述了DMF的分子结构特点、制取方法、研究现状和使用时可能会出现的问题；运用详细的DMF氧化机理，结合化学动力学软件建立了DMF在内燃机缸内的均质压燃模型，推导了模型的计算方程。利用所建模型研究了DMF在缸内的化学动力学过程，得出了简化后的DMF反应路径，更加充分了解了DMF分子在内燃机缸内的转化过程，找到DMF在燃烧过程中重要的中间产物；研究各初始参数对DMF燃烧的影响，得出其燃烧规律，在相同模拟条件下与乙醇燃料进行对比，分析了两种燃料燃烧性能的不同；研究非常规排放物的生成机理，得出了非常规排放物如1,3-丁二烯、苯、苯酚、甲醛和乙醛等在缸内产生的条件和消耗途径，为发动机试验中非常规物质排放提供了理论依据。传统的发动机试验只能从特定的条件下对燃料进行研究，不同于传统的发动机试验，本研究从理论上对DMF的燃烧性能做了分析，使人们在理论方面更深入地认识DMF，为DMF的推广和使用提供理论上的支持，对于生物替代燃料的推广具有重要意义。