1. 研究目的与意义（文献综述）

1.1 研究背景

探究低温化学对于研究发动机的燃烧过程、了解用火安全问题起着关键作用。二级点火发动机的第一阶段着火过程中，燃料会发生低温化学反应，产生一种微弱的淡蓝色火焰，即冷焰。由于冷焰的生成产物为不完全燃烧产物，且伴随一定的温升，因此会改变燃料组分及化学特性，对第二阶段燃烧及发动机整个燃烧过程产生一定影响。此外，冷焰会降低燃料的自燃温度，使得末端混合气在火焰锋面到达前会形成多个火焰核心，发动机因此产生爆震。冷焰的存在对发动机产生不利影响。除此之外，具有低温化学性质的工业燃料，冷焰会延长富燃料区可燃性极限，降低燃料着火温度，使燃料在低温缺氧条件下也可以燃烧，增加了燃料的安全隐患。由此可见，了解冷焰对于探究发动机爆震及用火安全方面起着重要作用。柴油发动机燃料组分复杂，主要成分为c₁₂-c₁₈的链烷烃，环烷烃和芳香烃，分子量大，结构复杂。碳原子数越多，化学燃烧机理也越复杂。直接利用柴油探究低温冷焰问题难度较大，二甲醚分子结构简单，具有低温燃烧特性，国外科学家广泛将其作为柴油低温燃烧的替代燃料，探究其低温燃烧特性。

从国内外燃烧研究来看，高温热焰研究时间较长，燃烧原理较为简单，燃烧产物较为单一，相关方面理论研究较为成熟。相较而言，低温冷焰发现较晚，反应机理、生成产物等相对复杂，这方面的研究尚不完善，冷焰的研究在近十几年才有较大突破。科学家开展了一系列实验和数值模拟来观察冷焰形状，探究冷焰特性。包含加热表面和加热燃烧器实验，搅拌反应器实验，加热流动反应器实验，快速压缩机实验，对冲火焰实验等。这些实验定性地解释了冷焰的燃烧特性，结合数值模拟，得到了冷焰具体的燃烧特性参数。

2. 研究的基本内容与方案

2.1研究目标

基于openfoam建立dme扩散冷焰的数值模型；揭示dme扩散冷焰传播特性参数的规律。

3. 研究计划与安排

第1-2周 查阅文献，完成文献综述和开题报告；

第3-5周 学习openfoam的使用方法，了解扩散冷焰模型建立方法；

第6-9周 利用openfoam建立扩散冷焰的初始模型，并进行数值模拟计算；

4. 参考文献（12篇以上）

[1]lee minhyeok，fan yong，christopher b.reuter. dme/oxygen wall-stabilized premixed cool flame[j]. proceedings of the combustioninstitute, 2019, 1749–1756.

[2]yiguang ju, christopher b. reuter, sang hee won. numerical simulations ofpremixed cool flames of dimethyl ether/oxygen mixtures [j]. combustion andflame, 2015, 162, 3580–3588.

[3] yiguang ju. on the propagation limits andspeeds of premixed cool flames at elevated pressures [j]. combustion and flame,2017, 178, 61–69.