Mécanisme chimique optimisé pour la combustion de carburants de substitution à l’essence
Puisque les carburants pétroliers réels sont composés d’une énorme variété de composants hydrocarbonés, des mélanges de substitution de divers carburants hydrocarbonés sont généralement employés dans la recherche computationnelle et dans le développement de moteurs pour représenter les carburants de transport. Dans cette étude, un mécanisme de combustion réduit de mélanges de carburant de référence primaire (PRF) (n-heptane et iso-octane) est intégré dans le modèle cinétique publié (Narayanaswamy et al., 2010), permettant la formulation de carburants de substitution à plusieurs composants (par exemple PRF/toluène) et la prédiction de la formation d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans les moteurs à essence. Afin d’optimiser les performances du modèle, une technique d’optimisation récemment développée basée sur des règles de taux (Cai et Pitsch, 2014) est étendue dans cette étude. L’objectif est de calibrer automatiquement le mécanisme cinétique multi-composants, ce qui conduit également à un mécanisme PRF chimiquement cohérent et à un avantage computationnel pour le processus de calibration. En outre, ce travail contribue à l’élaboration de règles de taux générales pour divers carburants hydrocarbonés. Un modèle d’éthanol est également incorporé dans le mécanisme proposé. Cela facilite la prédiction de la combustion des mélanges essence/éthanol. Le mécanisme résultant conserve une taille compacte et est validé avec succès par rapport aux mesures expérimentales.