Un nuevo mecanismo de reacción reducido para la aplicación en motores de diésel/2,5-dimetilfurano
Autores: Li, Song; Yu, Wenbin; Yang, Chen; Wei, Mingrui; Liu, Jinping
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Un nuevo mecanismo de reacción reducido para la aplicación en motores de diésel/2,5-dimetilfurano
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Combustible alternativo
Motores de combustión interna
Cinética química
Simulaciones de combustión
Mecanismo reducido
Emisiones
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 13
Citaciones: Sin citaciones
La aplicación de 2,5-dimetilfuran (DMF) como combustible alternativo para motores de combustión interna ha ido ganando popularidad. Sin embargo, rara vez se ha estudiado en investigaciones anteriores sobre la cinética química del DMF para simulaciones de combustión en motores. En el presente estudio, se propuso y aplicó un mecanismo de reacción reducido de n-heptano/tolueno/DMF-hidrocarburo aromático policíclico (PAH) que contiene solo 78 especies entre 190 reacciones para predecir la combustión y las emisiones de un motor diésel utilizando combustible de mezcla diésel/DMF. Primero, se eligió un mecanismo de reacción detallado para el DMF de la literatura y se redujo utilizando métodos combinados de reducción de mecanismos bajo condiciones relevantes para motores. En segundo lugar, el mecanismo reducido del DMF se incorporó a un mecanismo existente reducido de n-heptano/tolueno-PAH para establecer un mecanismo de química de tres componentes. En tercer lugar, se mejoró la capacidad predictiva del mecanismo combinado ajustando las constantes de velocidad de reacciones seleccionadas en fase gaseosa. Posteriormente, se comparó y validó el mecanismo propuesto de tres componentes con mediciones experimentales de tiempos de retraso de ignición en tubo de choque y perfiles de especies de llama premisclada adquiridos de artículos publicados. Además, se utilizaron nuevos datos experimentales de un motor diésel convencional para evaluar el mecanismo desarrollado. En general, los resultados predichos obtenidos por este mecanismo propuesto reducido de n-heptano/tolueno/DMF-PAH están en razonable acuerdo con los experimentos disponibles.
Descripción
La aplicación de 2,5-dimetilfuran (DMF) como combustible alternativo para motores de combustión interna ha ido ganando popularidad. Sin embargo, rara vez se ha estudiado en investigaciones anteriores sobre la cinética química del DMF para simulaciones de combustión en motores. En el presente estudio, se propuso y aplicó un mecanismo de reacción reducido de n-heptano/tolueno/DMF-hidrocarburo aromático policíclico (PAH) que contiene solo 78 especies entre 190 reacciones para predecir la combustión y las emisiones de un motor diésel utilizando combustible de mezcla diésel/DMF. Primero, se eligió un mecanismo de reacción detallado para el DMF de la literatura y se redujo utilizando métodos combinados de reducción de mecanismos bajo condiciones relevantes para motores. En segundo lugar, el mecanismo reducido del DMF se incorporó a un mecanismo existente reducido de n-heptano/tolueno-PAH para establecer un mecanismo de química de tres componentes. En tercer lugar, se mejoró la capacidad predictiva del mecanismo combinado ajustando las constantes de velocidad de reacciones seleccionadas en fase gaseosa. Posteriormente, se comparó y validó el mecanismo propuesto de tres componentes con mediciones experimentales de tiempos de retraso de ignición en tubo de choque y perfiles de especies de llama premisclada adquiridos de artículos publicados. Además, se utilizaron nuevos datos experimentales de un motor diésel convencional para evaluar el mecanismo desarrollado. En general, los resultados predichos obtenidos por este mecanismo propuesto reducido de n-heptano/tolueno/DMF-PAH están en razonable acuerdo con los experimentos disponibles.