摘要：在模拟的基础上，研究了氢气添加预混合燃烧时，对乙醇以及其同分异构体二甲醚火焰传播速度的影响。研究中采用了化学反应动力学软件对各当量比下，各氢气添加量下的乙醇以及二甲醚燃烧进行模拟。结果表明：氢气添加的稀释作用和热作用使得有利于火焰传播速度的H,OH,O三种自由基含量以及火焰温度的下降；氢气添加的化学作用使得自由基含量以及火焰温度的升高。在实际氢添加时，由于氢气的化学作用占据主导，对于乙醇以及二甲醚的火焰传播速度都有着积极的影响。

关键词  预混合燃烧  氢气添加  传播速度  化学作用

毕业设计说明书外文摘要

Title  Chemical Effect of Hydrogen Addition on Flame Propagation Rate of Ethanol and Its Isomers Dimethyl Ether

Abstract：On the basis of simulation, the effect of hydrogen on the flame propagation rate of ethanol and its isomeric dimethyl ether was studied. In the study, CHENMKIN3 software was used to simulate the ethanol and dimethyl ether combustion Under different equivalence ratios and under different hydrogen additions. The results show that the dilution and thermal effects of hydrogen addition make the content of H, OH and O free radicals and the flame temperature decrease, which is favorable for the flame propagation rate. The chemical addition of hydrogen increases the free radical content and the flame temperature. In the actual hydrogen addition, due to the chemical action of hydrogen dominated, It has a positive effect on the flame propagation rate of ethanol and dimethyl ether.

Keywords  Premixed combustion  Hydrogen addition  transmission speed   Chemical action

1  引言 1

1.1  问题来源与必要性 1

1.2  理论基础与研究现状简述 2

2  研究方法与模拟工况 5

2.1  计算方法 5

3  模拟结果分析 9

3.1  火焰速度结果与分析 9

3.1.1  乙醇火焰传播速度结果与分析 9

3.1.2  二甲醚火焰传播速度速度结果与分析 10

3.2  基于火焰温度结果对火焰传播速度影响分析 12

3.2.1  乙醇火焰温度分布 12

3.2.2  二甲醚火焰温度分布 14

3.3  基于自由基含量变化对火焰传播速度影响分析 16

3.3.1  乙醇燃烧中自由基团含量变化 16

3.3.1.1  乙醇燃烧中H原子基团含量变化 16

3.3.1.2  乙醇燃烧中中OH原子基团以及O原子基团含量变化 17

3.3.2  二甲醚燃烧中自由基团含量变化 19

3.3.2.1   二甲醚燃烧中H原子基团含量变化 19

3.3.2.2  二甲醚燃烧中OH原子基团以及O原子基团含量变化 21

3.4  结果与讨论 22

结  论 23

致  谢 24

参 考 文 献 25

1  引言

1.1  问题来源与必要性

  在化石燃料日益紧张以及相关法律法规日益严格的情形下，生物所衍生的燃料添加剂和含氧燃料开始受到各界的广泛关注[1]。

   乙醇（C2H5OH）及其异构体二甲醚(DME）则由于其高含氧量，低沸点，可再生等特性，以及它们可以潜在的代替常规的烃燃料（柴油，汽油等），我们不得不更加深入研究他们在不同工况下所表现出的不同性质。不同的化学结构导致了它们不同的燃烧特性，在这里，我们感兴趣的是在相同火焰条件下以更好的理解这两种氧化燃料的燃烧特性[1]。

其实早在19世纪，乙醇就已经被用作汽车发动机中的燃料，但由于当时高昂的价格，使用并不广泛。醇类在作为火花点火发动机的燃料的时候，具有一些超过汽油燃料的优点，例如更好的抗爆震特性和减少CO的排放。但由于其经济，技术和区域的限制，醇类燃料不能被广泛的使用。在保护环境的考虑下，使用与汽油混合的乙醇比甲醇好，因为它具有可再生性和较低的毒性[2]。