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该文在定容弹喷雾试验和发动机试验结果的基础上,建立了新的喷雾和燃烧模型.系统分析研究了各模型常数对喷雾和燃烧过程模拟的影响,确定各子模型模型常数.为了模拟二甲醚的喷雾和燃烧过程,首先采用分子理论估测了二甲醚的的热物理特性参数;并借助敏感性分析建立了二甲醚低温化学反应的多步动力学模型.最后对甲醇柴油混合燃料的制取及发动机性能和燃烧特性进行了试验研究.所取得的主要成果包括:(1)在LR61 05ZLQ柴油机的试验基础上,首次对缸内各子过程,包括喷雾过程、着火落后期、预混燃烧期和扩散燃烧期,建立了完整系统的计算模型,确定了各模型常数.(2)通过对LR61 05ZLQ柴油机燃烧过程的数值模拟,对油束模型对燃烧模型的影响进行了研究.(3)首次采用分子理论,根据二甲醚分子结构的特点,估测了二甲醚热物理特性参数,包括汽化潜热、表面张力、液态导热系数、扩散系数等热物理特性参数与温度的关系式,并分析了各参数可能的误差.(4)首次采用多维数值模拟的方法模拟二甲醚的定容弹喷雾过程,确定了Wave油束模型模型常数,根据数值模拟结果建立了喷雾贯穿度、Sauter平均直径和油束锥角等油束特征参数的计算方法.(5)根据敏感性分析理论,确定了二甲醚的低温反应动力学和高温反应动力学的主要反应路径和化学反应方程式,并在此基础上,首次建立了二甲醚发动机低温反应多步化学动力学模型和高温预混燃烧模型.(6)该文还对甲醇柴油混合燃料的制备及燃烧特性进行了试验研究,研究表明:利用司班和吐温作表面活性剂,采用搅拌方法难以使甲醇柴油混合成为均匀的乳化燃料,但加入油酸后,就可以使甲醇柴油和油酸互溶形成微乳化液.