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摘要
针对柴油发动机在不同负荷下碳烟排放特征的演变和发展，依据ECN喷雾定容燃烧实验中碳烟的测量数据，基于OpenFOAM开源软件喷雾燃烧求解器，耦合半经验现象学碳烟预测模型．通过Φ-T关系图呈现环境因素改变对碳烟形成及氧化各阶段的影响，分析各子过程的分布区域和演化规律，进而提出环境条件对碳烟生成及演化历程的影响机制．研究结果表明：现象学模型本身能够较好地反映碳烟的分布情况．碳烟生长主要发生在当量比Φ>3区域；而碳烟发生氧化的区域，也是OH主要分布的区间，大多位于当量比Φ<2的位置．环境温度和密度的增加初期促进了碳烟的成核，加剧了颗粒的聚并速率，使得颗粒数显著下降；而环境氧体积分数的增加抑制了碳烟颗粒数的增长和聚并速率，使碳烟整体尺寸趋于小尺寸、高密度的分布情况．
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单位天津大学; 内燃机燃烧学国家重点实验室
