Optimierter chemischer Mechanismus für die Verbrennung von Benzin-Surrogat-Kraftstoffen
Da reale Erdölkraftstoffe aus einer Vielzahl von Kohlenwasserstoff-Komponenten bestehen, werden in der Regel Surrogat-Gemische verschiedener Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe in der rechnerischen Forschung und in der Motorenentwicklung verwendet, um Transportkraftstoffe darzustellen. In dieser Studie wird ein reduzierter Verbrennungsmechanismus von Primärreferenzkraftstoff (PRF)-Gemischen (n-Heptan und Iso-Oktan) in das veröffentlichte kinetische Modell (Narayanaswamy et al., 2010) integriert, was die Formulierung von Mehrkomponenten-Surrogatkraftstoffen (z. B. PRF/Toluol) und die Vorhersage der Bildung von polyzyklischen aromatischen Kohlenwasserstoffen (PAK) in Ottomotoren ermöglicht. Um die Leistung des Modells zu optimieren, wird in dieser Studie eine kürzlich entwickelte Optimierungstechnik auf der Grundlage von Ratenregeln (Cai und Pitsch, 2014) erweitert. Ziel ist es, den kinetischen Mehrkomponenten-Mechanismus automatisch zu kalibrieren, was auch zu einem chemisch konsistenten PRF-Mechanismus und einem rechnerischen Vorteil für den Kalibrierungsprozess führt. Darüber hinaus trägt diese Arbeit zur Entwicklung allgemeiner Ratenregeln für verschiedene Kohlenwasserstoff-Kraftstoffe bei. In den vorgeschlagenen Mechanismus ist auch ein Ethanolmodell integriert. Dies erleichtert die Vorhersage der Verbrennung von Benzin/Ethanol-Gemischen. Der resultierende Mechanismus behält eine kompakte Größe und wird erfolgreich anhand experimenteller Messungen validiert.