Abstract Surrogate fuels offer an effective and efficient alternative in predicting the combustion characteristics of various practical fuels such as gasoline, kerosene and diesel. Once standardized, the chosen constituents of the surrogate fuels help reduce the complexity involved in the development of detailed kinetic models for engine simulations at global scales. In this study, with air being the oxidizer, iso-octane as a surrogate constituent of the gasoline fuel is used for measuring the laminar burning velocities at high mixture temperatures. Present investigations report LBV measurements for a temperature range of 300–640 K using an externally heated diverging channel (EHDC) method. The comparison is then carried out with the available experimental data in the literature and kinetic model predictions at 1 atm pressure for an equivalence ratio range of ϕ = 0.7–1.4. Temperature exponent, (α) is derived using the power-law correlation and a good consistency is observed between the current measurements and the kinetic model predictions of LLNL-V3 (2008) and Hasse (2000) for a temperature ratio of 1.7 and 1.8 respectively. Reaction pathway analysis exhibits that the presence of species TC3H6CHO at 470 K leads to a lower LBV than at 640 K. Methyl radical, CH3 plays a significant role in the auto-ignition phenomena as highlighted from the sensitivity analysis at ϕ = 1.1. The present study also becomes vital in terms of improving the detailed kinetic models targeting the prediction of knocking propensity.

中文翻译：

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异辛烷 + 空气混合物在较高未燃烧混合物温度下的层流燃烧速度测量

摘要 替代燃料为预测各种实用燃料（如汽油、煤油和柴油）的燃烧特性提供了一种有效且高效的替代方法。一旦标准化，替代燃料的选定成分有助于降低在全球范围内为发动机模拟开发详细动力学模型所涉及的复杂性。在这项研究中，空气是氧化剂，异辛烷作为汽油燃料的替代成分用于测量高混合温度下的层流燃烧速度。目前的研究报告了使用外部加热发散通道 (EHDC) 方法在 300-640 K 温度范围内测量 LBV。然后使用文献中可用的实验数据和动力学模型预测在 1 个大气压下进行比较，当量比范围为 ϕ = 0.7–1.4。温度指数 (α) 是使用幂律相关性导出的，并且在电流测量值与 LLNL-V3 (2008) 和 Hasse (2000) 的动力学模型预测之间观察到良好的一致性，温度比分别为 1.7 和 1.8 . 反应途径分析表明，在 470 K 下存在 TC3H6CHO 物种导致 LBV 低于 640 K。甲基自由基 CH3 在自燃现象中起着重要作用，如 ϕ = 1.1 时的敏感性分析所强调的。本研究在改进针对爆震倾向预测的详细动力学模型方面也变得至关重要。温度指数 (α) 是使用幂律相关性导出的，并且在电流测量值与 LLNL-V3 (2008) 和 Hasse (2000) 的动力学模型预测之间观察到良好的一致性，温度比分别为 1.7 和 1.8 . 反应途径分析表明，在 470 K 下存在 TC3H6CHO 物种导致 LBV 低于 640 K。甲基自由基 CH3 在自燃现象中起着重要作用，如 ϕ = 1.1 时的敏感性分析所强调的。本研究在改进针对爆震倾向预测的详细动力学模型方面也变得至关重要。温度指数 (α) 是使用幂律相关性导出的，并且在电流测量值与 LLNL-V3 (2008) 和 Hasse (2000) 的动力学模型预测之间观察到良好的一致性，温度比分别为 1.7 和 1.8 . 反应途径分析表明，在 470 K 下存在 TC3H6CHO 物种导致 LBV 低于 640 K。甲基自由基 CH3 在自燃现象中起着重要作用，如 ϕ = 1.1 时的敏感性分析所强调的。本研究在改进针对爆震倾向预测的详细动力学模型方面也变得至关重要。(α) 是使用幂律相关导出的，并且在电流测量值与 LLNL-V3 (2008) 和 Hasse (2000) 的动力学模型预测之间观察到了良好的一致性，温度比分别为 1.7 和 1.8。反应途径分析表明，在 470 K 下存在 TC3H6CHO 物种导致 LBV 低于 640 K。甲基自由基 CH3 在自燃现象中起着重要作用，如 ϕ = 1.1 时的敏感性分析所强调的。本研究在改进针对爆震倾向预测的详细动力学模型方面也变得至关重要。(α) 是使用幂律相关导出的，并且在电流测量值与 LLNL-V3 (2008) 和 Hasse (2000) 的动力学模型预测之间观察到了良好的一致性，温度比分别为 1.7 和 1.8。反应途径分析表明，在 470 K 下存在 TC3H6CHO 物种导致 LBV 低于 640 K。甲基自由基 CH3 在自燃现象中起着重要作用，如 ϕ = 1.1 时的敏感性分析所强调的。本研究在改进针对爆震倾向预测的详细动力学模型方面也变得至关重要。CH3 在自燃现象中起着重要作用，正如 ϕ = 1.1 时的敏感性分析所强调的那样。本研究在改进针对爆震倾向预测的详细动力学模型方面也变得至关重要。CH3 在自燃现象中起着重要作用，正如 ϕ = 1.1 时的敏感性分析所强调的那样。本研究在改进针对爆震倾向预测的详细动力学模型方面也变得至关重要。