摘要：近年来，汽车尾气排放成为大气污染物的主要来源，引起了人们的广泛关注。芳香烃是颗粒物排放的组分之一，对人体具有致癌作用。开展汽油掺混含氧燃料正丁醇对芳香烃生成的影响，有助于理解芳香烃的生成规律以及含氧燃料在芳香烃生成中的作用。

本文构建了汽油掺混正丁醇生成芳香烃的化学动力学机理，其中汽油采用由正庚烷、异辛烷和甲苯（TRF）组成的模型燃料。计算得到芳香烃的摩尔分数变化曲线，研究了各条件下A1-A4摩尔分数的规律。结果表明，在理论当量比下，随着TRF比例的增加，A1-A4的摩尔分数的峰值都随之增加，主要原因是反应中氧气随TRF比例增加而减少，燃烧更不完全，更有利于A1-A4的生成。在不同初始温度下，A1-A4在初始温度为800K时都不发生反应，之后随着初始温度的上升摩尔分数曲线逐渐上升然后下降。在不同初始压力下，A1的摩尔分数峰值随着温度升高向低温方向移动，A2-A4随着温度的升高向高温方向移动。在不同当量比下，反应中氧气随着当量比增大而减小，更有利于A1-A4的生成。

选取了在正丁醇比例为40%，TRF比例为60%（正庚烷10.20%、异辛烷37.80%、甲苯12.00%），初始压力为1.0atm，初始温度1000K情况下不同当量比对A1-A4生成速率的影响，可以看出A1、A2、A3、A4的生成速率随着当量比增大而增长。当量比为1，压力为1.0atm，初始温度为1000K时，通过不同TRF比例生成速率ROP分析图可以得出，TRF所占比例越高，A1-A4的生成速率就越快。

关键字：汽油  正丁醇  芳香烃  数值模拟

目录

摘要

Abstract

1.绪论-1

1.1选题的背景及意义-1

1.2汽油掺混醇类燃料的研究现状-2

1.2.1醇类燃料-2

1.2.2甲醇燃料-2

1.2.3甲醇性质-2

1.3芳香烃排放的研究现状-3

1.3.1芳香烃形成-3

1.3.2芳香烃排放-4

1.4本文的主要研究内容-5

2.汽油掺混正丁醇的机理构建-6

2.1化学动力学计算软件-6

2.2机理的来源-7

2.2.1汽油替代机理-7

2.2.2正丁醇机理-8

2.3芳香烃机理的描述-11

2.3.1.苯(A1)反应-12

2.3.2.萘(A2)反应-13

2.3.3.菲(A3)反应-13

2.3.4.芘(A4)反应-14

2.4正丁醇简化机理的验证-14

2.5本章小结-14

3.汽油掺混正丁醇对PAHs摩尔分数的影响规律-15

3.1计算方法-15

3.2理论当量比的计算结果分析-15

3.2.1正丁醇比例对芳香烃摩尔分数的影响-15

3.2.2初始温度对芳香烃摩尔分数的影响-18

3.2.2初始压力对芳香烃摩尔分数的影响-20

3.2.3当量比对芳香烃摩尔分数的影响-22

3.3本章小结-25

4.汽油掺混正丁醇对芳香烃形成过程的影响分析-26

4.1ROP分析方法-26

4.2生成速率结果分析-26

4.2.1苯的生成速率分析-26

4.2.2萘的生成速率分析-27

4.2.3菲的生成速率分析-27

4.2.4芘的生成速率分析-28

4.3当量比变化对生成速率结果的ROP分析-29

4.2.1苯的生成速率分析-29

4.2.2萘的生成速率分析-29

4.2.3菲的生成速率分析-30

4.2.4芘的生成速率分析-31

4.4本章小结-31

5.全文总结及展望-32

5.1全文总结-32

5.2工作展望-32

参考文献-33

致谢-35