一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置，涉及的燃烧机理研究的技术领域，包括：利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，助燃剂为柴油替代混合物，柴油替代混合物包括多种反应气体，多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对燃烧机理进行验证，确定出燃烧机理的可行性，解决了现有的Golovitchev机理准确，但是计算繁琐且过程冗长的技术问题。琐且过程冗长的技术问题。琐且过程冗长的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置


[0001]本专利技术涉及燃烧机理研究的
，尤其是涉及一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置。

技术介绍

[0002]由研究可知，发动机微粒捕集器DPF被动再生并不能高效的去除碳烟，仍需要对DPF进行主动再生，此时采用的方法是在DPF前端DOC内部喷射助燃剂。后喷助燃剂在DOC中的燃烧提高了DPF的入口温度，更有利于DPF捕集到的碳烟起燃并再生。同时，后喷助燃剂的燃烧相应调节了排气成分，对应的燃烧产物使得DPF入口气体的成分发生了变化，这对DPF内部碳烟与氮的氧化物间的相互作用产生了较大的影响。改变后喷助燃剂的种类以及内部成分配比，DPF内部反应过程以及反应速率也会产生相应的变化。另外，后喷助燃在DOC中的燃烧温度较低，需要其能够相应的实现较快速率的燃烧。而采用常规燃料作为后喷助燃剂，其完整低温燃烧机理复杂冗长，不便于整个DPF的模拟计算快速进行。
[0003]针对上述问题，还未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置，以缓解了现有的Golovitchev机理准确，但是计算繁琐且过程冗长的技术问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法，包括：利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。
[0006]进一步地，所述燃烧模型包括：完全搅拌反应器和一维层流预混火焰反映模块。
[0007]进一步地，利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：将所述多种反应气体匀速加入所述完全搅拌反应器，以使所述多种反应气体混合并反应，得到所述助燃剂；利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理。
[0008]进一步地，利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯的反应路径；基于所述正庚烷的反应路径，所述甲苯的反应路径和目标机理，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：一氧化氮的生成和转化机理，二氧化氮的转化机理，以及一氧化二氮的生成和转化机理。
[0009]进一步地，基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯
的反应路径，包括：基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径；基于所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的反应路径。
[0010]进一步地，基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径，包括：
[0011]基于所述Golovitchev机理，确定所述正庚烷在低温燃烧条件下的低温反应过程，并确定出中间产物，所述中间产物包括：乙烯和甲基；确定出所述中间产物在高温燃烧条件下的高温反应过程；基于所述低温反应过程，所述中间产物和所述高温反应过程，确定出所述正庚烷的反应路径。
[0012]进一步地，基于所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的反应路径，包括：利用所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的初始氧化过程和苯环破裂过程；将所述初始氧化过程和所述苯环破裂过程确定为所述甲苯的反应路径。
[0013]第二方面，本专利技术实施例还提供了一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究装置，包括：构建单元，简化单元和验证单元，其中，所述构建单元，用于利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；所述简化单元，用于利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；所述验证单元，对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。
[0014]第三方面，本专利技术实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行第一方面中任一项所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
[0015]第四方面，本专利技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
[0016]在本专利技术实施例中，利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。本申请，对柴油替代混合物(正庚烷+甲苯)作为后喷助燃剂在DOC中的低温燃烧机理进行了研究，用以掌握其在DOC中的燃烧规律及其后续排放对DPF去除碳烟产生的影响规律，最后得到一套能用于大大简化DPF未来模拟计算的简化机理。
[0017]本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
[0018]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前
提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0020]图1为本专利技术实施例提供的一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法的流程图；
[0021]图2为本专利技术实施例提供的正庚烷的反应路径的示意图；
[0022]图3为本专利技术实施例提供的甲苯的反应路径的示意图；
[0023]图4为本专利技术实施例提供的火焰传播速率随当量比变化趋势图；
[0024]图5为本专利技术实施例提供的滞燃期随当量比变化趋势图；
[0025]图6为本专利技术实施例提供的滞燃期随压力变化趋势图；
[0026]图7为本专利技术实施例提供的一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究装置的示意图。
具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法，其特征在于，包括：利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧模型包括：完全搅拌反应器和一维层流预混火焰反映模块。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：将所述多种反应气体匀速加入所述完全搅拌反应器，以使所述多种反应气体混合并反应，得到所述助燃剂；利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯的反应路径；基于所述正庚烷的反应路径，所述甲苯的反应路径和目标机理，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：一氧化氮的生成和转化机理，二氧化氮的转化机理，以及一氧化二氮的生成和转化机理。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯的反应路径，包括：基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径；基于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：焦鹏昊，张文，
申请(专利权)人：天津电子信息职业技术学院，
类型：发明
国别省市：