随着汽车需求量的不断增加，尾气排放越来越严重，加剧了空气的污染，开展柴油添加剂的研究，有助于改善发动机燃料的燃油特性，达到节能和环保的目的。在柴油中掺混适量的正丁醇，可以有效降低发动机的有害排放物，从而达到改善柴油机的燃烧和排放特性。本文通过建立了正丁醇-柴油混合燃料的化学动力学机理，研究在柴油中添加正丁醇对碳烟前驱物(A1、A2、A3和A4)生成过程的影响规律。研究表明，随着正丁醇掺混比例的增加，A1、A2、A3和A4的摩尔分数峰值逐渐降低，随着A1-A4苯环个数的增加，PAHs的生产量明显减少，且生成PAHs的起始温度呈升高趋势，PAHs的生成量与范围均由柴油占主要地位。随着当量比的升高，A1-A4的摩尔分数曲线（即A1-A4的生成和氧化）向高温方向移动, A1、A2、A3和A4摩尔分数的峰值随之增加，主要原因是随着当量比的增加，反应中的氧气减少，使得燃料燃烧更加不完全，更有利于PAHs的生成。
目录
1．绪论 1
1.1选题的背景及意义 1
1.2正丁醇的基础研究 2
1.2.1 正丁醇的特点 2
1.2.2 正丁醇在发动机上的应用情况 3
1.3本文内容 4
2．机理的构建与验证 5
2.1化学计算软件CHEMKIN简介 5
2.2正丁醇的化学反应动力学机理的构建 6
2.2.1 柴油机理的描述 6
2.2.2 芳香烃的机理 8
2.3本章小结 9
3．柴油/正丁醇PAHs生成云图分析 10
3.1计算方案 10
3.2柴油A1A4生成云图分析 10
3.3正丁醇A1A4生成云图分析 11
3.4正丁醇添加比例对PAHs生成的影响 12
3.5 PAHs生成趋势分析 15
3.5.1 A1、A2、A3和A4趋势图 15
3.5.2 A1、A2、A3、A4最大浓度趋势图 15
3.6本章小结 16
4.柴油添加正丁醇对PAHs生成的影响 18
4.1计算条件 18
4.2正丁醇燃烧生成PAHs 18
4. *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: @351916072@ 
3掺混高比例的正丁醇对PAHs的影响 21
4.3.1 80%正丁醇与20%柴油燃烧时A1A4的分析 21
4.3.2 60%正丁醇与40%柴油燃烧时A1A4的分析 24
4.4掺混低比例的正丁醇对PAHs的影响 27
4.4.1 60%柴油与40%正丁醇燃烧时A1A4的分析 27
4.4.2 80%柴油与20%正丁醇燃烧时A1A4的分析 30
4.5柴油燃烧生成PAHs 33
4.6正丁醇掺混比例对PAHs的影响 35
4.7本章小结 38
5．总结与展望 39
5.1全文总结 39
5.2工作展望 39
参考文献 40
致谢 41
绪论
选题的背景及意义
在工业革命不断发展的背景下，内燃机随之出现，它依靠着自身的优势，如热能利用率较高、体积小、结构紧凑和适用性强等，被广泛应用于汽车、一些小型飞机、机械（农业/工程）等各个领域。它的广泛应用为人类提供了极大地便利，但内燃机的出现不仅仅带来的都是便利，我们也会面临着其他待解决的问题。
近些年来，由于内燃机技术的相对成熟，使得在汽车上面的应用越来越普遍，全世界的汽车保有量极速增长。就中国本身而言，改革开放以前，道路上一眼望去基本都是自行车，之后随着社会发展和经济水平的提高，小轿车逐渐取代了自行车，至2018年6月底，我国汽车保有量达3亿量，并且会越来越多。由Wardsauto分析可知，截至2011年8月，全世界汽车的保有量已超10亿辆，欧洲的汽车保有量为3.2亿辆，美国虽位于其后，但也达2.4亿辆，中国和日本相差不大，分别为0.78亿辆、0.74亿辆，德国紧追他们之后，如图1.1所示。虽然汽车给我们的生活带来很多便利，但一系列问题也随之而来，如：资源短缺、交通拥堵和尾气排放等，尤其是资源短缺和尾气排放问题备受人们关注。
图1.1 主要国家和地区汽车保有量
目前，内燃机上使用的燃料大多数都属于不可再生资源，随着燃料在汽车上的加剧使用，这些不可再生资源快速减少，再加之我们国家使用的石油基本上是从别国进口而来，石油资源非常紧缺，因此，寻找新型可再生资源来改善发动机的性能和减少对不可再生资源的需求很关键。
虽然内燃机的进步给我们提供很大的便利，但是汽车尾气的排放中含有CO、NOx及PM2.5等有害物质已经危害到人类的身体健康。近些年来，尤其是尾气排放导致的雾霾现象，极为严重，对大气环境造成了极大地污染，尤其我国一线城市（北京、上海）汽车排放已经成为了主要的空气污染源。所以，为了改善环境减少尾气排放，各个国家对汽车的管理更加严格，我们面临的首要问题就是怎样减少排放污染，为了改善空气污染各国颁布了排放法规，欧洲的排放法规以及各个阶段的限制如表1.1所示。
表1.1 欧洲排放法规及各个阶段的限制
欧洲水平
实施年份
CO/（g/kWh）
HC/（g/kW•h）
NOx/（g/kW•h）
PM/（g/kW•h）
烟度/m1
EUⅠ
1993
4.5
1.1
8.0
0.36

EUⅡ
1997
4.0
1.1
7.0
0.15

EUⅢ
2000
2.1
0.66
5.0
0.10
0.8
EUⅣ
2005
1.5

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