Кинетические модели горения бензина

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрено современное состояние исследований по разработке кинетических моделей горения бензина и его составляющих. Проанализированы суррогатные модели бензина, которые описывают физические и химические свойства реального топлива и используются при разработке детальных и редуцированных кинетических моделей. Сделан обзор экспериментальных данных, на основе которых проводится тестирование кинетических моделей различной степени сложности. Приведены примеры применения кинетических моделей при численном моделировании процессов, протекающих в двигателях внутреннего сгорания.

Об авторах

Г. Я. Герасимов

Институт механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Email: vyl69@mail.ru
Россия, Москва

В. Ю. Левашов

Институт механики Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: vyl69@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Sarathy S.M., Farooq A., Kalghatgi G.T. // Prog. Energy Combust. Sci. 2018. V. 65. P. 67.
  2. Boot M.D., Tian M., Hensen E.J.M., Sarathy S.M. // Ibid. 2017. V. 60. P. 1.
  3. Xu R., Saggese C., Lawson R. et al. // Combust. and Flame. 2020. V. 220. P. 475.
  4. Battin-Leclerc F. // Prog. Energy Combust. Sci. 2008. V. 34. P. 440.
  5. Титова Н.С., Торохов С.А., Фаворский О.Н., Старик А.М. // Физика горения и взрыва. 2016. Т. 52. № 6. С. 13.
  6. Tan J.Y., Bonatesta F., Ng H.K., Gan S. // Appl. Thermal. Eng. 2016. V. 107. P. 936.
  7. Михалкин В.Н., Сумской С.И., Тереза А.М. и др. // Хим. физика. 2022. Т. 41. № 8. С. 3.
  8. Mehl M., Pitz W.J., Westbrook C.K., Curran H.J // Proc. Combust. Inst. 2011. V. 33. P. 193.
  9. Cheng S., Saggese C., Kang D. et al. // Combust. and Flame. 2021. V. 228. P. 57.
  10. Selim H., Mohamed S.Y., Hansen N., Sarathy S.M. // Ibid. 2017. V. 179. P. 300.
  11. Chen B., Togbe C., Selim H., Dagaut P., Sarathy S.M. // Energy Fuels. 2017. V. 31. P. 5543.
  12. Gauthier B.M., Davidson D.F., Hanson R.K. // Combust. and Flame. 2004. V. 139. P. 300.
  13. Javed T., Lee C., AlAbbad M. et al. // Ibid. 2016. V. 171. P. 223.
  14. Li J., Zhu J., Wang S. et al. // Fuel. 2021. V. 295. № 120е645.
  15. Konnov A.A., Mohammad A., Kishore V.R. et al. // Prog. Energy Combust. Sci. 2018. V. 68. P. 197.
  16. Cheng S., Kang D., Fridlyand A. et al. // Combust. and Flame. 2020. V. 216. P. 369.
  17. Wang S., Feng Y., Qian Y. et al. // Ibid. 2020. V. 213. P. 369.
  18. Zandie M., Ng H.K., Gan S., Said M.F.M., Cheng X. // Transport. Eng. 2022. V. 7. № 100101.
  19. Fan G., Zheng Z., Zhu Z. // ACS Omega. 2022. V. 7. P. 26е375.
  20. Li S., Wen Z., Hou J. et al. // Ibid. P. 17797.
  21. Comandini A., Nativel D., Chaumeix N. // Energy Fuels. 2021. V. 35. P. 14913.
  22. Kalvakala K.C., Pal P., Kukkadapu G., McNenly M., Aggarwal S. // Ibid. 2022. V. 36. P. 7052.
  23. Xu L., Chang Y., Treacy M. et al. // Fuel. 2023. V. 331. № 125830.
  24. Battistoni M., Mariani F., Risi F., Poggiani C. // Energy Procedia. 2015. V. 82. P. 424.
  25. He L., Jingyuan L., Xiumin Y., Mengliang L., Tian Y. // Ibid. 2019. V. 158. P. 1449.
  26. Zandie M., Ng H.K., Gan S., Said M.F.M., Cheng X. // Energy. 2022. V. 260. № 125191.
  27. Определение детонационных характеристик моторных топлив. ГОСТ Р 52946-2019, ГОСТ Р 52947-2019. М.: Стандартинформ, 2019.
  28. Slavinskaya N.A., Zizin A., Aigner M. // J. Eng. Gas Turbines Power. 2010. V. 132. P. 111501.
  29. Pitz W., Cernansky N., Dryer F., Egolfopoulos F. et al. SAE Paper 2007-01-0175.
  30. Andrae J., Brinck T., Kalghatgi G. // Combust. and Flame. 2008. V. 155. P. 696.
  31. Sakai Y., Miyoshi A., Koshi M, Pitz J. // Proc. Combust. Inst. 2009. V. 32. P. 411.
  32. Kim D., Song J., Song H., Lim Y., Lee S., Song H.H. // Fuel. 2022. V. 328. № 125286.
  33. Slavinskaya N., Riedel U., Saibov E., Herzler J., Naumann C. AIAA Paper 2014-0126.
  34. Su X., Ra Y., Reitz R. // SAE Intern. J. Fuels Lubr. 2014. V. 7. P. 236.
  35. Al-Esawi N., Al Qubeissi M. // Fuel. 2021. V. 283. № 118е923.
  36. Mehl M., Chen J.Y., Pitz W.J., Sarathy S.M., Westbrook C.K. // Energy Fuels. 2011. V. 25. P. 5215.
  37. Westbrook C.K., Pitz W.J., Herbinet O., Curran H.J., Silke E.J. // Combust. and Flame. 2009. V. 156. P. 181.
  38. Tanaka S., Ayala F., Keck J.C. // Ibid. 2003. V. 133. P. 467.
  39. Curran H.J., Gaffuri P., Pitz W.J., Westbrook C.K. // Ibid. 1998. V. 114. P. 149.
  40. Титова Н.С., Торохов С.А., Старик А.М. // Физика горения и взрыва. 2011. Т. 47. № 2. С. 3.
  41. Chang Y., Jia M., Liu Y., Li Y., Xie M. // Combust. and Flame. 2013. V. 160. P. 1315.
  42. Curran H.J., Gaffuri P., Pitz W.J., Westbrook C.K. // Ibid. 2002. V. 129. P. 253.
  43. Zheng Z., Lv Z. // Appl. Energy. 2015. V. 147. P. 59.
  44. Grégoire C.M., Cooper S.P., Petersen E.L. // Fuel. 2023. V. 332. № 126234.
  45. Liu Y.-D., Jia M., Xie M.-Z., Pang B. // Energy Fuels. 2013. V. 27. P. 4899.
  46. Dagaut P., Pengloan G., Ristory A. // Phys. Chem. Chem. Phys. 2002. V. 4. P. 1846.
  47. Lindgren E.B., Monteiro J.G.S., dos Santos A.R., Fleming F.P., Barbosa A.G.H. // Fuel. 2021. V. 303. № 121е205.
  48. Al Rashidi M.J., Mehl M., Pitz W.J., Mohamed S., Sarathy S.M. // Combust. and Flame. 2017. V. 183. P. 358.
  49. Burcat A., Ruscic B. Third millennium ideal gas and condensed phase thermochemical database. Tech. Rep. № ANL-05/20, TAE 960. Lemont, IL, USA: Argonne National Laboratory, 2005.
  50. Krasnoukhov V.S., Porfiriev D.P., Zavershinskiy I.P., Azyazov V.N., Mebel A.M. // J. Phys. Chem. A. 2017. V. 121. P. 9191.
  51. Esposito F., Armenise I. // Ibid. 2021. V. 125. P. 3953.
  52. Hanson R.K., Davidson D.F. // Prog. Energy Combust. Sci. 2014. V. 44. P. 103.
  53. Miller J.A., Sivaramakrishnan R., Tao Y. et al. // Prog. Energy Combust. Sci. 2021. V. 83. № 100886.
  54. Simm G.N., Vaucher A.C., Reiher M. // J. Phys. Chem. A. 2019. V. 123. P. 385.
  55. Seidel L., Moshammer K., Wang X. et al. // Combust. and Flame. 2015. V. 162. P. 2045.
  56. Cai L., Pitsch H., Mohamed S.Y. et al. // Ibid. 2016. V. 173. P. 468.
  57. Zhang K., Banyon C., Bugler J. et al. // Ibid. 2016. V. 172. P. 116.
  58. Malewicki T., Comandini A., Brezinsky K. // Proc. Combust. Inst. 2013. V. 34. P. 353.
  59. Atef N., Kukkadapu G., Mohamed S.Y. et al. // Combust. and Flame. 2017. V. 178. P. 111.
  60. Tian Z., Pitz W.J., Fournet R., Glaude P.-A., Battin-Leclerc F. // Proc. Combust. Inst. 2011. V. 33. P. 233.
  61. Yuan W., Li Y., Dagaut P., Yang J., Qi F. // Combust. and Flame. 2015. V. 162. P. 3.
  62. Malliotakis Z., Banyon C., Zhang K. et al. // Ibid. 2019. V. 199. P. 241.
  63. Park S., Wang Y., Chung S.H., Sarathy S.M. // Ibid. 2017. V. 178. P. 46.
  64. Sarathy S.M., Kukkadapu G., Mehl M. et al. // Ibid. 2016. V. 169. P. 171.
  65. Герасимов Г.Я., Туник Ю.В., Козлов П.В., Левашов В.Ю., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 8. С. 10.
  66. Lu T., Law C.K. // Proc. Combust. Inst. 2005. V. 30. P. 1333.
  67. Тереза А.М., Агафонов Г.Л., Бетев А.С., Медведев С.П. // Хим. физика. 2020. Т. 39. № 12. С. 29.
  68. Xi S., Xue J., Wang F., Li X. // Combust. and Flame. 2020. V. 222. P. 326.
  69. Jia M., Xie M. // Fuel. 2006. V. 85. P. 2593.
  70. Maroteaux F., Noel L. // Combust. and Flame. 2006. V. 146. P. 246.
  71. Maroteaux F. // Ibid. 2017. V. 186. P. 1.
  72. Machrafi H., Cavadias S., Amouroux J. // Fuel Process. Technol. 2009. V. 90. P. 247.
  73. Lee K., Kim Y., Min K. // Combust. Theory Model. 2011. V. 15. P. 107.
  74. Voglsam S., Winter F. // Chem. Eng. J. 2012. V. 203. P. 357.
  75. Козлов П.В., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю., Акимов Ю.В., Забелинский И.Е., Быкова Н.Г. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 9. С. 35.
  76. Kukkadapu G., Kumar K., Sung C.-J., Mehl M., Pitz W.J. // Combust. and Flame. 2015. V. 162. P. 2272.
  77. Minetti R., Carlier M., Ribaucour M., Therssen E., Sochet L.R. // Ibid. 1995. V. 102. P. 298.
  78. Ciezki H.K., Adomeit G. // Ibid. 1993. V. 93. P. 421.
  79. Minetti R., Carlier M., Ribaucour M., Therssen E., Sochet L.R. // Proc. Sympos (Intern. on Combust. Pittsburgh: The Combust. Inst. 1996. V. 26. P. 747.
  80. Frieweger K., Blumental R., Adomeit G. // Combust. and Flame. 1997. V. 109. P. 599.
  81. Chu H., Xiang L., Nie X., Ya Y., Gu M., E J. // Fuel. 2020. V. 269. № 117451.
  82. Chu H., Ren F., Xiang L. et al. // J. Energy Inst. 2019. V. 92. P. 1821.
  83. Hann S., Grill M., Bargende M. SAE Tech. Paper 2018-01-0857.
  84. Kumar R., Padhi U.P., Kumar S. // Fuel. 2022. V. 329. № 125 459.
  85. Sok R., Kataoka H., Kusaka J., Miyoshi A., Reitz R.D. // Ibid. 2023. V. 333. № 126508.
  86. Chen B., Wang Z., Wang J.-Y. et al. // Fuel. 2019. V. 236. P. 1282.
  87. Басевич В.Я., Беляев А.А., Иванов В.С. и др. // Хим. физика. 2019. Т. 38. № 8. С. 69.
  88. Zandie M., Ng H.K., Gan S., Said M.F.M., Cheng X. // Transport. Eng. 2022. V. 7. № 100102.
  89. Cho S., Lopez-Pintor D., Sofianopoulos A. // Fuel. 2023. V. 332. № 126236.
  90. Wei J., Liu H., Zhu H., Cai Y., Wang H., Yao M. // Ibid. 2022. V. 327. № 125147.
  91. Steeger F., Raffius T., Schulz C. et al. // Combust. and Flame. 2022. V. 244. № 112283.
  92. Sun X., Zhao P., Liang X., Jing G., Zhou Z., Chen G. // Fuel. 2023. V. 334. №126 625.
  93. Li Y., Alfazazi A., Mohan B. et al. // Ibid. 2019. V. 247. P. 164.
  94. Zhong W., Mahmoud N.M., Wang Q. // Ibid. 2022. V. 310. № 122 293.
  95. Pischke P., Christ D., Cordes D., Kneer R. // Proc. 12th Int. Conf. Liquid Atomiz. Spray Syst. Heidelberg: ICLASS, 2012.
  96. Туник Ю.В., Герасимов Г.Я., Левашов В.Ю. // Хим. физика. 2021. Т. 40. № 9. С. 8.
  97. Tunik Y.V. // Comput. Math. Math. Phys. 2018. V. 58. P. 1573.

Дополнительные файлы


© Г.Я. Герасимов, В.Ю. Левашов, 2023