[科普中国]-富油混合气

背景

随着石油资源的日益枯竭和环境污染的日渐加剧，以及排放法规的愈加严格，内燃机的发展面临着越来越严峻的挑战。柴油机的燃油经济性优于汽油机20%~30%，但其较高的氮氧化物NOx和颗粒PM排放成为制约其发展的瓶颈。因此，采取有效措施降低柴油机的有害排放并推广其应用，对改善环境污染和延缓能源危机问题具有重要的理论意义和实际价值。1

能源问题以石油为代表的化石类资源属于非再生能源，储量有限。石油被称作是工业的血液，它不仅是内燃机的燃料而且是多种化工产品的原材料。随着全世界内燃机保有量的增加及石油化工的发展，石油面临着日益短缺的严峻问题。1

环境问题大气污染是诸多环境问题的突出表现之一。大气污染大致可分为两类：一类是全球性污染，主要是指废气中的等气体造成温室效应，致使全球变暖，同时使地球臭氧层遭到破坏;一类是区域性污染，是指废气中的HC, CO，NOx，颗粒排放，苯、甲醛等有毒气体对人类健康的损害。1

柴油机燃料燃烧在柴油机情况下，燃料浓度随空间和时间变化很大，同时取决于当地的油/气混合状况，它还强烈地影响着当地的化学反应动能。另外，液体燃料的喷射所产生的高度各向异性的湍流场与层流反应过程发生剧烈的相互作用。因此，这种最终体现在各个燃烧区域的局部化学/湍流交互作用是由瞬态的化学反应率和流动变量的随机脉动强度两方面所决定的，也就是说，它取决于化学反应和物理过程的时间尺度之比。1