[科普中國]-富油混合氣

背景

隨著石油資源的日益枯竭和環(huán)境污染的日漸加劇，以及排放法規(guī)的愈加嚴(yán)格，內(nèi)燃機(jī)的發(fā)展面臨著越來越嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性優(yōu)于汽油機(jī)20%~30%，但其較高的氮氧化物NOx和顆粒PM排放成為制約其發(fā)展的瓶頸。因此，采取有效措施降低柴油機(jī)的有害排放并推廣其應(yīng)用，對改善環(huán)境污染和延緩能源危機(jī)問題具有重要的理論意義和實際價值。1

能源問題以石油為代表的化石類資源屬于非再生能源，儲量有限。石油被稱作是工業(yè)的血液，它不僅是內(nèi)燃機(jī)的燃料而且是多種化工產(chǎn)品的原材料。隨著全世界內(nèi)燃機(jī)保有量的增加及石油化工的發(fā)展，石油面臨著日益短缺的嚴(yán)峻問題。1

環(huán)境問題大氣污染是諸多環(huán)境問題的突出表現(xiàn)之一。大氣污染大致可分為兩類：一類是全球性污染，主要是指廢氣中的等氣體造成溫室效應(yīng)，致使全球變暖，同時使地球臭氧層遭到破壞;一類是區(qū)域性污染，是指廢氣中的HC, CO，NOx，顆粒排放，苯、甲醛等有毒氣體對人類健康的損害。1

柴油機(jī)燃料燃燒在柴油機(jī)情況下，燃料濃度隨空間和時間變化很大，同時取決于當(dāng)?shù)氐挠?氣混合狀況，它還強(qiáng)烈地影響著當(dāng)?shù)氐幕瘜W(xué)反應(yīng)動能。另外，液體燃料的噴射所產(chǎn)生的高度各向異性的湍流場與層流反應(yīng)過程發(fā)生劇烈的相互作用。因此，這種最終體現(xiàn)在各個燃燒區(qū)域的局部化學(xué)/湍流交互作用是由瞬態(tài)的化學(xué)反應(yīng)率和流動變量的隨機(jī)脈動強(qiáng)度兩方面所決定的，也就是說，它取決于化學(xué)反應(yīng)和物理過程的時間尺度之比。1