CN112259173A - 一种dpf中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置 - Google Patents

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CN112259173A CN202011228244.7A CN202011228244A CN112259173A CN 112259173 A CN112259173 A CN 112259173A CN 202011228244 A CN202011228244 A CN 202011228244A CN 112259173 A CN112259173 A CN 112259173A
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Abstract

本发明提供了一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置，涉及的燃烧机理研究的技术领域，包括：利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，助燃剂为柴油替代混合物，柴油替代混合物包括多种反应气体，多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对燃烧机理进行验证，确定出燃烧机理的可行性，解决了现有的Golovitchev机理准确，但是计算繁琐且过程冗长的技术问题。

Description

一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置
技术领域
本发明涉及燃烧机理研究的技术领域，尤其是涉及一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置。
背景技术
由研究可知，发动机微粒捕集器DPF被动再生并不能高效的去除碳烟，仍需要对DPF进行主动再生，此时采用的方法是在DPF前端DOC内部喷射助燃剂。后喷助燃剂在DOC中的燃烧提高了DPF的入口温度，更有利于DPF捕集到的碳烟起燃并再生。同时，后喷助燃剂的燃烧相应调节了排气成分，对应的燃烧产物使得DPF入口气体的成分发生了变化，这对DPF内部碳烟与氮的氧化物间的相互作用产生了较大的影响。改变后喷助燃剂的种类以及内部成分配比，DPF内部反应过程以及反应速率也会产生相应的变化。另外，后喷助燃在DOC中的燃烧温度较低，需要其能够相应的实现较快速率的燃烧。而采用常规燃料作为后喷助燃剂，其完整低温燃烧机理复杂冗长，不便于整个DPF的模拟计算快速进行。
针对上述问题，还未提出有效的解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法和装置，以缓解了现有的Golovitchev机理准确，但是计算繁琐且过程冗长的技术问题。
第一方面，本发明实施例提供了一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法，包括：利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。
进一步地，所述燃烧模型包括：完全搅拌反应器和一维层流预混火焰反映模块。
进一步地，利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：将所述多种反应气体匀速加入所述完全搅拌反应器，以使所述多种反应气体混合并反应，得到所述助燃剂；利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理。
进一步地，利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯的反应路径；基于所述正庚烷的反应路径，所述甲苯的反应路径和目标机理，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：一氧化氮的生成和转化机理，二氧化氮的转化机理，以及一氧化二氮的生成和转化机理。
进一步地，基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯的反应路径，包括：基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径；基于所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的反应路径。
进一步地，基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径，包括：
基于所述Golovitchev机理，确定所述正庚烷在低温燃烧条件下的低温反应过程，并确定出中间产物，所述中间产物包括：乙烯和甲基；确定出所述中间产物在高温燃烧条件下的高温反应过程；基于所述低温反应过程，所述中间产物和所述高温反应过程，确定出所述正庚烷的反应路径。
进一步地，基于所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的反应路径，包括：利用所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的初始氧化过程和苯环破裂过程；将所述初始氧化过程和所述苯环破裂过程确定为所述甲苯的反应路径。
第二方面，本发明实施例还提供了一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究装置，包括：构建单元，简化单元和验证单元，其中，所述构建单元，用于利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；所述简化单元，用于利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；所述验证单元，对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。
第三方面，本发明实施例提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行第一方面中任一项所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述第一方面中任一项所述方法的步骤。
在本发明实施例中，利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。本申请，对柴油替代混合物(正庚烷+甲苯)作为后喷助燃剂在DOC中的低温燃烧机理进行了研究，用以掌握其在DOC中的燃烧规律及其后续排放对DPF去除碳烟产生的影响规律，最后得到一套能用于大大简化DPF未来模拟计算的简化机理。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的正庚烷的反应路径的示意图；
图3为本发明实施例提供的甲苯的反应路径的示意图；
图4为本发明实施例提供的火焰传播速率随当量比变化趋势图；
图5为本发明实施例提供的滞燃期随当量比变化趋势图；
图6为本发明实施例提供的滞燃期随压力变化趋势图；
图7为本发明实施例提供的一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究装置的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
根据本发明实施例，提供了一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法的实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机***中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
图1是根据本发明实施例的一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法的流程图，如图1所示，该方法包括如下步骤：
步骤S102，利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；
步骤S104，利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；
步骤S106，对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。
在本发明实施例中，利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。本申请，对柴油替代混合物(正庚烷+甲苯)作为后喷助燃剂在DOC中的低温燃烧机理进行了研究，用以掌握其在DOC中的燃烧规律及其后续排放对DPF去除碳烟产生的影响规律，最后得到一套能用于大大简化DPF未来模拟计算的简化机理。
下面将对步骤S102进行详细说明。
模拟计算研究工作主要是采用Sandia国家试验室开发的大型化学反应动力学模拟软件CHEMKIN-PRO。相较于之前的版本，CHEMKIN-PRO增加了对64位windows***的完美支持，大幅提高了计算效率，增加并优化了内燃机的多区模型，并优化了反应路径分析模块等等。CHEMKIN-PRO在给定燃料、反应物组分、温度和压力的初始条件下，通过计算可以得到火焰面上燃烧过程中所有组分摩尔分数分布曲线、温度曲线等，同时还能得到从反应物到生成物的中间反应过程，各个基元反应的反应率在火焰面上的分布。通过敏感性分析，可以验证或简化化学反应机理，计算结果可以评价燃烧过程，评价燃料燃烧排放的基本特性。为简化计算过程，在本申请中，选用了CHEMKIN-PRO中的完全搅拌反应器和一维层流预混火焰化学反应模块进行动力学模拟研究，有助于分析燃料燃烧化学反应过程，验证和简化化学反应机理，评价燃料的燃烧和排放特性。
在完全反应搅拌器中，搅拌器的容积固定，在入口处，反应气体匀速进入搅拌器，在搅拌器内进行均匀混合和反应，气态产物从出口匀速流出。
质量控制方程为：
Figure BDA0002764304440000061
能量控制方程为：
Figure BDA0002764304440000062
在质量控制方程和能量控制方程中，
Figure BDA0002764304440000071
代表反应物的质量流量；
Figure BDA0002764304440000072
代表物种k的生成率；Yk代表物种k的质量分数，化学反应机理中共有K种物种；Wk代表物种k的摩尔质量；V代表体积；hk代表物种k的焓；Q代表反应器的散热速率；带*符号的表示其为进口的参数。
滞留时间τ(Residence time)由反应器的体积V以及反应物的质量流量
Figure BDA0002764304440000073
决定，公式为：
Figure BDA0002764304440000074
其中密度ρ通过理想气体状态方程计算得到：
Figure BDA0002764304440000075
上面公式中P代表压力；R代表摩尔气体常数；T代表温度；M是所有反应物种的平均摩尔质量。
一维层流预混火焰燃烧反应模块中：
连续方程为：
Figure BDA0002764304440000076
组分守恒方程为：
Figure BDA0002764304440000077
能量守恒方程为：
Figure BDA0002764304440000078
以及理想气体状态方程(4)。
在这些方程中，x代表空间坐标；u代表反应物流速；cp代表定压比热容；cpk反应物k的定压比热容；Vk代表反应物k的扩散速率；A代表火焰传播的横截面面积。λ代表热传导系数。
进口边界条件：
Yk(x＝0)＝Yk,0 (8)
Yk,0为进口处反应物k的质量分数；
出口边界条件：
Figure BDA0002764304440000081
l为设定计算火焰面区域厚度。
对于本章计算的火焰传播，反应物质量流量
Figure BDA0002764304440000082
是一个特征值问题，需要附加一个初始条件，在预混燃烧子程序中，给定火焰面中某点x1的温度：
T(x1)＝T1 (10)
求解上面的连续方程、组分守恒方程以及能量守恒方程组需要求解输运方程，由输运参数文件得到火焰中组分的输运参数，方程中需要的热力学参数调用热力学参数文件。求解方程组的核心在于根据化学反应机理文件求解组分k的生成率
Figure BDA0002764304440000083
对于某基元反应A+B＜＝＞C+D来说，有：
Figure BDA0002764304440000084
其中[A]和[B]分别表示A和B的浓度，kf为化学反应速率常数，在CHEMKIN-PRO中kf采用阿伦尼乌斯(Arrhenius)公式：
Figure BDA0002764304440000085
其中A为指前因子，b为温度系数，E为活化能。化学反应机理文件给出了每个基元反应对应的三参数值。
通过式(11)和式(12)可以得出某一个基元反应中某一种组分A的反应率，把机理反应文件中所有与组分A相关的反应累加就可以得到组分A的反应率。下表为模拟计算时模型设置的部分参数。
Figure BDA0002764304440000091
在本发明实施例中，步骤S104包括如下步骤：
步骤S11，将所述多种反应气体匀速加入所述完全搅拌反应器，以使所述多种反应气体混合并反应，得到所述助燃剂；
步骤S12，利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理。
具体的，步骤S12包括：
基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯的反应路径；
基于所述正庚烷的反应路径，所述甲苯的反应路径和目标机理，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：一氧化氮的生成和转化机理，二氧化氮的转化机理，以及一氧化二氮的生成和转化机理。
下面将对上述步骤进行详细说明。
柴油作为柴油机携带和使用的燃料，本身亦可作为后喷助燃剂，相比甲烷-氢气混合气来说具有天然的携带取用方便的优势。但普通柴油本身是一种混合物，其内部含多种有机物质，成分十分复杂，在燃烧时产生和涉及到的化学反应数量极多且及其繁杂，如果进行全面分析研究的话则会耗费及其巨大的资源，既困难又没有必要。柴油的热值、燃烧速率及相关排放物的生成是柴油燃烧模拟研究中最重要的几方面，因此可以利用几种甚至一两种极具代表性的物质来进行替代研究。以这几种或者一两种物质的混合物作为柴油替代混合燃料，可以取得相近的效果，并且能够大大提高研究的速度与效率。本文采用的是正庚烷与甲苯的组合，来代替柴油作为模拟计算的对象。正庚烷(C7H16)十六烷值高达56，易于自燃，其热值、密度等特征与汽、柴油极为相似。甲苯(C7H8)的十六烷值仅为9，难以自燃，且仅含一个苯环，可以用来替代α-甲基萘。正庚烷和甲苯分子结构相对简单，两种物质分别代表易燃成分和不易燃成分，可以用作柴油替代混合物燃料的燃烧机理研究。
以美国Lawrence Livermore国家试验室Curran等人提出的正庚烷氧化的详细化学反应动力学模型为基础(该模型由544种组分和2446个化学反应组成)，Golovitchev等构建了由70种物质、313个反应组成的正庚烷-甲苯化学反应动力学模型(简称Golovitchev机理)，并已得到了广泛的验证。由于需要进一步提高模拟计算效率，故本文以Golovitchev机理为基础对其进行简化研究。
针对以Golovitchev机理为基础的正庚烷-甲苯机理简化研究，依旧采用对GIR-Mech3.0机理进行简化研究中采用的重要反应物选取+反应路径分析的方法进行，最后加以验证。在反应物组分的选取过程中，基于以下选取标准：首先，反应的燃料与空气成分如C7H16，C7H8，O2等组分必须包含，同时H2O，CO，CO2等重要生成物组分也必须予以考虑，这些组分组成了柴油替代混合物燃烧反应的基本构架；接下来，反应的重要中间产物组分必须予以考虑，如C2H4，H，HO，CH3，CH2O和C2H2等；最后，由于需要考察相关氮氧化物的生成，因此NO、NO2、N2O等氮氧化物必须予以考虑。
由于柴油替代物采用的是正庚烷和甲苯的混合物，所以研究反应物和反应路径时对这两种物质分开考虑，再加以组合。首先考虑正庚烷。分析Golovitchev机理与Curran原始详细机理中的正庚烷氧化过程，可以得出正庚烷的低温氧化和高温分解过程。图2为正庚烷的反应路径示意图。
除了常规的反应以外，有几点值得注意：一是其中的不饱和烃类基团在本文的研究条件下必须予以考虑，二是羟基在反应过程中的作用及其重要，反应链中的相关反应应予以重点考虑。高温阶段(T>1000K)时，烷基会分解为更小分子的烷基和烯烃。由于高温反应持续时间很短，所以小分子烯烃和烷基作为中间产物会很快消失，因此并不作为最终产物考虑。由于烷基的分解会层层进行，因此在考虑中间产物时，只考虑分子最小的烯烃(乙烯)和烷基(甲基)。由此可大大缩减计算量。此路径最终产物为CO和CO2。
接下来考虑甲苯的反应过程与反应路径。甲苯的大致反应路径如图3所示，可以通过分析Golovitchev机理中甲苯的反应过程而得到。
甲苯氧化的第一步主要是发生H析出反应生成苯甲基，也会与少量O原子反应生成苯酚。苯甲基主要跟氧化性基团生成苯甲醛，也可以跟其他小分子基团生成比较稳定的苯甲醇或者乙苯。生成的苯甲醛不稳定，很快析出H反应生成苯酰，并继续分解为苯基和CO。苯基可通过多条路径与游离态的O、O2反应，主要生成苯氧基。但苯氧基极不稳定，很快裂解为环戊二烯C5H6和CO。C5H6与氧化性基团反应生成炔烃和CO。反应至此，甲苯的苯环完全破裂。由此可见，甲苯的氧化过程可概括成为初始的氧化和苯环的破裂两个步骤。而其中苯甲醛C6H5CHO在甲苯氧化过程中作用相当重要，在甲苯初始的氧化和苯环的破裂两个步骤之间起到重要的连接作用，是反应的重要物质，必须予以重点考虑。而甲苯的苯环破裂的步骤中，多次产生了加O脱出CO的反应，对此过程在机理的选择和简化过程中也必须予以适当的描述以保证模拟过程的准确性。
为了考察后续排放物生成状况，所以氮氧化物的生成机理不能缺少。在以上机理的基础上，添加NO的生成机理以及NO和NO2的转化机理。另外，低温条件下，氮氧化物的生成主要经由N2O反应路径提供，所以N2O的生成与转化反应必须予以考虑。
综合以上分析结果，得到一套正庚烷-甲苯简化机理，如下所示，共包含29种反应组分、32个基元反应，简称32步机理，如下表所示，与原Golovitchev机理相比已经大为精简，计算时间大幅缩短。
Figure BDA0002764304440000121
下面将对步骤S106进行详细说明。
由于原Golovitchev机理已经经过大量的试验验证并得到普遍认可，所以本文通过对比32步机理和原机理的计算结果，来分析和验证简化反应机理。计算所用反应器输入的组分组成如下表所示。正庚烷与甲苯的掺混比例定为7:3。
Figure BDA0002764304440000122
Figure BDA0002764304440000131
图4为Golovitchev详细机理与32步简化机理计算条件下火焰传播速率随当量比变化趋势关系。如图所示，简化机理下火焰传播速率曲线的变化趋势与Golovitchev基本一致。当量比小于0.9时，32步机理结果出现较大偏差，在低温条件下反而火焰传播速率高于原详细机理计算结果，说明简化机理的适用当量比窗口下限应在0.9左右。而在当量比大于0.9时，32步的火焰传播速率均略低于Golovitchev详细机理。在当量比大于0.9的区间，简化机理与详细机理的计算值吻合相当好，反应物与基元反应的大幅简化并没有造成明显的影响。
图5和图6为Golovitchev详细机理与32步简化机理计算条件下滞燃期随当量比和压力变化趋势。如图可见，32步简化机理计算条件下，滞燃期与Golovitchev详细机理计算条件下相比变化趋势吻合较好，但均略为延长。这是因为在机理简化过程中删除了一些正庚烷和甲苯氧化过程中的放热反应，致使燃烧速率略有降低，但最大误差处仍小于5％，处在可接受的范围内。
由上可见，32步简化机理与原详细机理Golovitchev机理相比，计算吻合程度较好，可以用来进行正庚烷-甲苯为柴油替代混合物作后喷助燃剂的低温燃烧过程模拟计算。32步机理大大缩短了计算时间并极大简化了计算步骤，计算精度比原详细略微降低，但在可接受范围内，可以作为后续模拟计算的依据。
实施例二：
本发明实施例还提供了一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究装置，该DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究装置用于执行本发明实施例上述内容所提供的DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法，以下是本发明实施例提供的DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究装置的具体介绍。
如图7所示，图7为上述DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法装置的示意图，该DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法装置包括：构建单元10，简化单元20和验证单元30，其中，
所述构建单元10，用于利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；
所述简化单元20，用于利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；
所述验证单元30，对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。
在本发明实施例中，利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。本申请，对柴油替代混合物(正庚烷+甲苯)作为后喷助燃剂在DOC中的低温燃烧机理进行了研究，用以掌握其在DOC中的燃烧规律及其后续排放对DPF去除碳烟产生的影响规律，最后得到一套能用于大大简化DPF未来模拟计算的简化机理。
实施例三：
本发明实施例还提供了一种电子设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行上述实施例一中所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
实施例四：
本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例一中所述方法的步骤。
另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究方法，其特征在于，包括：
利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；
利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；
对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述燃烧模型包括：完全搅拌反应器和一维层流预混火焰反映模块。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：
将所述多种反应气体匀速加入所述完全搅拌反应器，以使所述多种反应气体混合并反应，得到所述助燃剂；
利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，利用所述一维层流预混火焰反映模块和所述Golovitchev机理，对所述助燃剂的燃烧过程进行模拟，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：
基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯的反应路径；
基于所述正庚烷的反应路径，所述甲苯的反应路径和目标机理，得到所述助燃剂在低温条件下的燃烧机理，包括：一氧化氮的生成和转化机理，二氧化氮的转化机理，以及一氧化二氮的生成和转化机理。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径和所述甲苯的反应路径，包括：
基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径；
基于所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的反应路径。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述Golovitchev机理，确定出所述正庚烷的反应路径，包括：
基于所述Golovitchev机理，确定所述正庚烷在低温燃烧条件下的低温反应过程，并确定出中间产物，所述中间产物包括：乙烯和甲基；
确定出所述中间产物在高温燃烧条件下的高温反应过程；
基于所述低温反应过程，所述中间产物和所述高温反应过程，确定出所述正庚烷的反应路径。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的反应路径，包括：
利用所述Golovitchev机理，确定出所述甲苯的初始氧化过程和苯环破裂过程；
将所述初始氧化过程和所述苯环破裂过程确定为所述甲苯的反应路径。
8.一种DPF中助燃剂的低温燃烧机理的研究装置，其特征在于，所述装置包括：构建单元，简化单元和验证单元，其中，
所述构建单元，用于利用化学反应动力学模拟软件构建燃烧模型；
所述简化单元，用于利用所述燃烧模型，对Golovitchev机理进行简化，得到助燃剂在低温条件下的燃烧机理，其中，所述助燃剂为柴油替代混合物，所述柴油替代混合物包括多种反应气体，所述多种反应气体包括：正庚烷，甲苯，氧气，水，一氧化碳，二氧化碳；
所述验证单元，对所述燃烧机理进行验证，确定出所述燃烧机理的可行性。
9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储支持处理器执行权利要求1至7任一项所述方法的程序，所述处理器被配置为用于执行所述存储器中存储的程序。
10.一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质上存储有计算机程序，其特征在于，计算机程序被处理器运行时执行上述权利要求1至7任一项所述方法的步骤。
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