Chemical kinetic models of gasoline, jet, and diesel fuels and their mixtures with bioderived fuels are needed to assess fuel property effects on efficiency, emissions, and other performance metrics in internal combustion and gas turbine engines. As these real fuels have too many fuel components to be included in a chemical kinetic model, surrogate fuels containing fewer components are used to represent them. These surrogate fuels mimic the chemical classes or molecular structures contained in the real fuel. One of the important chemical classes in gasoline, jet, and diesel fuels comprises cyclohexanes. Cyclohexanes comprise about 30% or more by weight in diesel fuel. Also, Mueller et al (Energy Fuels. 2012;26(6):3284‐3303) proposed n‐butylcyclohexane (nBCH) as a component in a nine‐component surrogate palette to represent the ignition properties, distillation curve, density, and molecular structures of a diesel certification fuel. In this work, experimental measurements of the ignition delay times (IDTs) of nBCH in a shock tube and in a rapid compression machine are reported over a wide range of temperature, pressure, and equivalence ratio important for enabling the validation of a chemical kinetic model for nBCH for combustion in diesel engines. The range of conditions are temperatures of 630–1420 K, pressures of 10, 30, and 50 bar, and equivalence ratios of 0.3, 0.5, 1.0, and 2.0 in ‘air’. A detailed chemical model is developed for nBCH to simulate its ignition at both low and high‐temperature conditions and at relevant elevated pressures. The experimentally measured IDTs are used to improve and validate the chemical kinetic model.

中文翻译：

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正丁基环己烷的低温和高温化学的详细化学动力学建模和实验研究

需要汽油，喷气机和柴油燃料及其与生物衍生燃料的混合物的化学动力学模型，以评估燃料特性对内燃和燃气轮机发动机的效率，排放和其他性能指标的影响。由于这些实际燃料具有太多的燃料成分，无法包含在化学动力学模型中，因此使用包含较少组分的替代燃料来表示它们。这些替代燃料模仿真实燃料中包含的化学类别或分子结构。汽油，喷气机和柴油燃料中的重要化学类别之一是环己烷。环己烷在柴油中占重量的约30％或更多。而且，Mueller等人（Energy Fuels。2012; 26（6）：3284-3303）提出了正丁基环己烷（nBCH）作为九组分替代品调色板中的一种组分，以代表着火性能，柴油认证燃料的蒸馏曲线，密度和分子结构。在这项工作中，报告了在大范围的温度，压力和当量比的范围内，对冲击管和快速压缩机中nBCH的点火延迟时间（IDT）进行实验测量的结果，这对于确保化学动力学模型的验证非常重要用于柴油发动机燃烧的nBCH。条件范围为温度630–1420 K，压力10、30和50 bar，以及“空气”中的当量比为0.3、0.5、1.0和2.0。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测得的IDT用于改进和验证化学动力学模型。和柴油认证燃料的分子结构。在这项工作中，报告了在大范围的温度，压力和当量比的范围内，对冲击管和快速压缩机中nBCH的点火延迟时间（IDT）进行实验测量的结果，这对于确保化学动力学模型的验证非常重要用于柴油发动机燃烧的nBCH。条件范围为温度630–1420 K，压力10、30和50 bar，以及“空气”中的当量比为0.3、0.5、1.0和2.0。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测得的IDT用于改进和验证化学动力学模型。和柴油认证燃料的分子结构。在这项工作中，报告了在大范围的温度，压力和当量比的范围内，对冲击管和快速压缩机中nBCH的点火延迟时间（IDT）进行实验测量的结果，这对于确保化学动力学模型的验证非常重要用于柴油发动机燃烧的nBCH。条件范围为温度630–1420 K，压力10、30和50 bar，以及“空气”中的当量比为0.3、0.5、1.0和2.0。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测得的IDT用于改进和验证化学动力学模型。报告了在大范围的温度，压力和当量比的范围内，对冲击管和快速压缩机中nBCH的点火延迟时间（IDT）进行实验测量的结果，这对于确保nBCH燃烧化学动力学模型的验证很重要在柴油发动机中。条件范围为温度630–1420 K，压力10、30和50 bar，以及“空气”中的当量比为0.3、0.5、1.0和2.0。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测得的IDT用于改进和验证化学动力学模型。报告了在大范围的温度，压力和当量比的范围内，对冲击管和快速压缩机中nBCH的点火延迟时间（IDT）进行实验测量的结果，这对于确保nBCH燃烧化学动力学模型的验证很重要在柴油发动机中。条件范围为温度630–1420 K，压力10、30和50 bar，以及“空气”中的当量比为0.3、0.5、1.0和2.0。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测得的IDT用于改进和验证化学动力学模型。和当量比对于验证柴油发动机燃烧nBCH的化学动力学模型很重要。条件范围为温度630–1420 K，压力10、30和50 bar，以及“空气”中的当量比为0.3、0.5、1.0和2.0。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测得的IDT用于改进和验证化学动力学模型。和当量比对于验证柴油发动机燃烧nBCH的化学动力学模型很重要。条件范围为温度630–1420 K，压力10、30和50 bar，以及“空气”中的当量比为0.3、0.5、1.0和2.0。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测量的IDT用于改进和验证化学动力学模型。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测得的IDT用于改进和验证化学动力学模型。为nBCH开发了详细的化学模型，以模拟其在低温和高温条件下以及相关高压下的点火。实验测得的IDT用于改进和验证化学动力学模型。