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随着我国汽车保有量的显著增长,汽车颗粒物和多环芳香烃(PAH)排放对环境和人类健康构成重要威胁,由于排放法规对内燃机颗粒物质量和数量排放的严格限制,对燃料颗粒物生成机理的研究受到社会的广泛关注。然而,颗粒物形成的最后环节是PAH的物理凝固,因此,研究燃烧过程中PAHs的生长路径对于精确预测颗粒物的体积分数、数浓度以及粒度分布具有重要的理论意义。首先,本文在目前应用较为广泛的汽油参比燃料基础燃料PRF(异辛烷和正庚烷混合物)基础上添加甲苯燃料,构成含芳香烃的最简单的汽油参比燃料甲苯参比燃料TRF,并以此为研究对象,构造了一个包括287种组分和1569个反应的汽油参比燃料(TRF)燃烧过程中多环芳香烃(PAHs)生成机理的详细化学反应动力学模型,引入四种多环芳香烃PAH生长路径将多环芳香烃的生成机理发展到芘A7水平,并通过对PAH产率的分析,指出乙炔(C2H2)、丙炔(C3H3)、乙烯基乙炔(C4H4)以及含有奇数碳原子的环戊二烯自由基(C5H5)和茚基(C9H7)等物质对PAHs生成和生长起到的重要作用。该机理可以较准确计算PRF和TRF火焰的着火延迟期、燃烧火焰中小分子(PAH前驱体C2H2、C3H4等)和PAHs的物质浓度。通过与实验数据的比较表明,该机理在不同温度、压力、化学计量比下具有较好的预测性能。在此基础上,给出较为科学的汽油参比燃料混合物配比原则,以参比燃料TRF为研究对象研究多环芳香烃的生成必须首先确保芳香烃与链烷烃体积比与实际燃油相同,以保证参比燃料对多环芳香烃模拟结果的精确性,在此基础上调整正庚烷和异辛烷的体积分数使得参比燃料的RON、MON与实验燃油相同以确保参比燃料着火计算对实验结果的预测达到很好的吻合。为使PAH生成机理与三维CFD软件耦合探究PAH在缸内的形成及变化过程,基于物质敏感性和温度敏感性分析,本文将PAH详细的化学反应机理简化为含有87种物质,480个反应的简化机理,对比了简化机理和详细反应机理对着火延迟、物质浓度的预测结果并与实验数据进行比较,简化的PAH生成机理对于汽油着火和燃烧产物的预测与实验结果具有较好的一致性。