典型轻烃表征燃料燃烧特性数值模拟——以环己烷为例开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

轻烃燃料作为传统化石燃料的理想替代品，具备清洁、高效等优点，对于缓解能源危机和环境污染问题具有重要意义。

研究目的：
本研究旨在以环己烷为典型轻烃燃料，利用数值模拟方法对其燃烧特性进行深入研究，探究其燃烧过程中的温度场分布、组分浓度变化以及主要污染物生成规律，揭示环己烷燃烧的化学动力学机制，为轻烃燃料的应用提供理论指导。

研究意义：
1.深入理解轻烃燃料燃烧机理：通过数值模拟，可以深入分析环己烷燃烧过程中的化学反应路径、关键自由基的生成与消耗，为优化轻烃燃料燃烧、提高燃烧效率、减少污染物排放提供理论依据。

2. 本选题国内外研究状况综述

轻烃燃料燃烧特性研究一直是燃烧学领域的热点和难点。

近年来，国内外学者在该领域开展了大量的研究工作，取得了一系列重要成果。

国内研究现状：
国内学者在轻烃燃料燃烧特性方面进行了广泛的研究，主要集中在燃烧机理、燃烧特性实验和数值模拟等方面。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容：
1.环己烷燃烧机理分析：阐述环己烷的分子结构和热力学性质。

分析环己烷燃烧的化学动力学机理，包括关键反应路径和主要中间产物。

确定影响环己烷燃烧的关键反应步骤。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟方法，对环己烷的燃烧特性进行系统研究，具体步骤如下：
1.文献调研：收集整理国内外关于轻烃燃料燃烧特性、环己烷燃烧机理、燃烧数值模拟方法等方面的文献资料，了解该领域的最新研究进展，为本研究提供理论基础。

2.燃烧机理模型构建：选择合适的环己烷燃烧机理模型，并对其进行分析和优化，以确保模型的准确性和可靠性。

3.数值模拟模型建立：选择合适的数值模拟软件（如ansysfluent、openfoam等），建立环己烷燃烧的三维数值模型。

5. 研究的创新点

1.深入分析环己烷燃烧过程中的关键反应路径，揭示其燃烧的化学动力学机制，为优化轻烃燃料燃烧、提高燃烧效率、减少污染物排放提供理论依据。

2.结合数值模拟和实验数据，建立准确可靠的环己烷燃烧模型，为轻烃燃料发动机燃烧室设计、燃料喷射策略优化提供参考，促进轻烃燃料发动机的研发和应用。

3.以环己烷为典型代表，研究轻烃燃料燃烧特性，为推动轻烃燃料的推广应用，缓解能源危机、改善大气环境质量提供理论支持。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1] 葛冰,周昊,姚春德,等.正庚烷/环己烷混合燃料层流燃烧速度的实验和模拟研究[j].燃烧科学与技术,2021,27(05):404-411.

[2] 谢凯,刘凯,黄佐华,等.正庚烷和环己烷掺混对甲醇层流燃烧速度的影响[j].燃烧科学与技术,2020,26(03):214-221.

[3] 李亚峰,黄志尧,张英佳,等.基于chemkin的环己烷低温氧化反应机理简化[j].西安交通大学学报,2022,56(10):46-54.