柴油机低温燃烧碳烟生成机理基础理论研究

柴油机低温燃烧技术可同时降低NOx和碳烟（Soot）排放，是满足未来排放法规的重要燃烧技术。本研究将建立PAH-PLIF、PLII-soot和OH-PLIF等先进的激光测试系统，综合采用光学发动机激光诊断技术、化学发光法测试技术、数值模拟技术和发动机台架内窥镜测试技术，研究低温燃烧Soot前驱物多环芳烃（PAHs）生成与演化历程及动力学模型；研究低温燃烧火焰结构特性、Soot生成机理、缸内生成区域及演化、Soot生成与火焰结构的关系；研究Soot氧化与后氧化机理、缸内湍流尺度与化学反应时间尺度对Soot生成与氧化的作用机理。在此基础上，建立Soot生成与氧化全过程的物理、化学动力学模型，并与三维CFD模型耦合，研究降低柴油机低温燃烧Soot排放的控制策略。这一研究对于发展柴油机低温燃烧理论、探索降低柴油机低温燃烧Soot排放技术途径有重要的理论意义和较高的实用价值。

柴油机低温燃烧技术可同时降低NOx和碳烟（Soot）排放，是满足未来排放法规的重要燃烧技术。本研究综合采用光学发动机激光诊断技术、化学发光法测试技术、数值模拟技术和发动机台架内窥镜测试技术，研究低温燃烧Soot前驱物多环芳烃（PAHs）生成与演化历程，创新性地提出了满足低温燃烧边界条件的化学动力学反应机理，该机理包含了PAHs和NOx反应机理；揭示了低温燃烧火焰结构特性、Soot生成机理、缸内生成区域及演化，Soot生成与火焰结构的关系，并建立了二维激光诱导碳烟炽光研究碳烟浓度和粒径分布诊断平台；应用含氧丁醇燃料、结合不同的低温燃烧控制策略，如进气压力、喷油控制、燃料成分等，提出降低柴油机低温燃烧Soot排放的控制策略。这一研究对于发展柴油机低温燃烧理论、探索降低柴油机低温燃烧Soot排放技术途径有重要的理论意义和较高的实用价值。