3。1 CO2 和 H2O 各自对异辛烷燃烧的影响作用分析 7

3。2 CO2 和 H2O 的耦合作用对异辛烷燃烧的影响分析 17

3。3 CO2 和 H2O 各自作用以及耦和作用的比较 27

3。4 重要潜在污染物的峰值分析 35

结论 42

致谢 44

参考文献 45

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1   引言

1。1   研究背景与研究意义

随着我国工业化建设脚步的加快以及道路交通设施的逐渐完善，使经济得到迅速发展。 但在经济发展的背后，却对环境形成了巨大的威胁[1]。工业废物和机动车尾气的排放等等都 造成了严重的环境污染。空气污染已经成为全球特大城市和大城市地区的一个日益严重的问 题，并且交通运输是公认的在许多城市空气污染的主要来源，尤其是在发展中国家[2]。在环 境保护部发布的《2013 年中国机动车污染防治年报》中指出：我国已经接连四年成为全球机 动车产销第一大国，机动车所造成的污染已经成为我国当今空气污染的主要来源[3]。

汽车燃油燃烧后所排放的尾气是污染的重要原因，现今国内汽车油耗水平逐年增加而尾 气的控制水平还比较低，因此燃油不完全燃烧的情况一直存在[4]。汽油燃烧后排放的尾气中 所含的污染物主要是二氧化碳（CO2）、一氧化碳（CO）、碳氢化合物（HC）以及氮氧化物

（NOx），严重威胁着人体健康[5]。其中二氧化碳（CO2）和氮氧化物（NOx）更是温室效应 和酸雨的来源，因此控制燃油污染势在必行。异辛烷作为汽油中的一种添加成分已被广泛使 用，因为异辛烷能有效降低汽油中硫、烯烃、芳烃的含量，同时能充分带动汽油中其他成分 燃烧。

废气再循环（EGR）是将汽油在汽车内燃机中燃烧后所排出的一部分废气（包含 CO2 和 H2O）再次导入进气管，与新鲜空气混合一起进入气缸，从而达到减少污染物和废气的排放 并提高和利用效率的技术[6]。EGR 对燃烧的影响主要是通过 EGR 气体的稀释作用、热作用和 化学作用，降低氮氧化物的排放，同时增加燃料的燃烧效率[7-8]

1。2   国内外研究现状

1。3 国内外研究现状小结

1。4 本课题的主要研究意义和内容

面对亟待解决的大气污染问题，我们应努力寻求适当的解决办法。现今，对于控制燃油 污染的排放是一个很值得研究的领域。而本课题选取的研究对象正是汽油的一种典型替代物

——异辛烷。利用 CHEMKIN 中的 PREMIX 模块，在一个标准大气压下，向异辛烷燃料中掺 混 CO2 和 H2O，进行模拟燃烧。此项研究不仅区分了 CO2 和 H2O 各自的化学作用和物理作用， 而且还比较了 CO2 和 H2O 对异辛烷燃烧的影响差异，同时，也对 CO2 和 H2O 之间的耦合作 用对异辛烷燃烧的影响进行了分析。论文网

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2     燃烧化学动力学计算方法

2。1    CHEMKIN 软件简介

二十世纪八十年代，CHEMKIN 由美国 Sandia 国家实验室编写开发的软件包。它是一个 能够处理复杂化学反应动力学问题的大型计算软件程序库，主要是模拟气相化学动力学、热 力学和流体力学等带有流动的燃烧过程。并以气相动力学、表面动力学、传递过程这三个核 心软件包为基础，提供了对 21 种常见化学反应模型及后处理程序[19]。它是一个强大且成熟 的化学模拟计算工具并且具备良好的结构和可靠的性能[20]。如今已经被广泛运用到计算各类 燃烧问题中，利用简单的反应机理进行基础动力学模拟可以得到经济有效的计算结果。用 CHEMKIN 软件进行模拟燃烧化学动力学计算时需要输入运行文件，主要包括化学反应机理 文件（chem。inp）、热力学数据文件（therm。dat）和传输数据文件（tran。dat)。文献综述