近日，我院新能源动力团队在发动机表征燃料的碳烟生成机理研究领域取得新进展。相关成果“Experimental and numerical investigation on the effects of oxygen addition on flame structure and soot formation in iso-octane laminar diffusion flames”在国际燃烧领域顶级期刊Combustion and Flame正式发表。我院2023级新能源科学与工程专业本科生李红艳为论文第一作者，邱亮副教授为论文通讯作者。
随着交通运输领域对化石燃料的持续依赖，碳烟颗粒物作为燃烧不充分的副产物，对环境和人体健康构成严重威胁。氧增强燃烧技术虽能提升燃烧效率，但其对碳烟生成与氧化的影响机制较为复杂，现有模型在富氧条件下对发动机相关燃料的预测能力存在不足。针对上述问题，本研究以发动机关键表征燃料异辛烷为对象，系统开展了富氧条件下碳烟生成规律的试验与数值模拟研究。
该研究将色比高温测量法与详细化学动力学模拟相结合，揭示了氧气浓度变化对碳烟体积分数、碳烟反应路径及关键反应速率的影响。通过生成速率分析，识别了因氧气浓度升高而加速的基元反应，这些反应直接主导了乙炔、氢自由基及芘分子等关键碳烟前驱体浓度的上升。该研究从基元反应层面获得的机理认识，对于发展更具预测能力的碳烟模型和优化先进高效燃烧系统具有重要价值。
该项研究工作得到了国家自然科学基金项目（52106139、52476110）的支持。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0010218026003627
