均质充量压燃(HCCI)是发动机燃烧技术的一个重大进步,在内燃机节能和减排方面有很大潜力。随着发动机排放法规的日益严格和对发动机经济性的要求越来越高,HCCI燃烧技术逐渐引起了内燃机界的高度关注,有关HCCI燃烧的研究逐渐由理论向数值模拟及实验扩展和延伸。在HCCI燃烧过程中,化学动力学对自燃着火起控制作用,人们对化学动力学机理的研究也愈加详细与深入,对燃烧过程的预测则更为准确。本文采用主要参比燃料正庚烷与异辛烷氧化的化学动力学反应机理,利用CHEMKIN化学动力学软件包进行敏感性分析,优化反应速率常数,并与详细反应机理进行对比;然后将此化学动力学模型嵌入三维流体力学程序中,取代传统内燃机三维数值模拟中的简化燃烧模型,建立HCCI发动机的三维CFD耦合详细化学动力学模型,模拟汽油均质压燃的燃烧过程,并将数值模拟结果与实验结果进行对比。结果表明,在运行工况相同的情况下,模拟得出的缸内温度和燃烧相位的关系与实验结果比较吻合,证明三维CFD耦合详细化学反应动力学模型能够用于HCCI发动机燃烧过程的模拟计算。在这个基础上利用此模型分别研究了进气温度、进气压力、壁温、转速、压缩比、EGR率以及当量比的变化对缸内温度、缸内压力的影响,并利用三维模拟结果对缸内三维流场、温度分布及浓度分布进行了详细分析。通过对汽油替代燃料的HCCI燃烧过程的三维CFD耦合详细化学动力学的数值模拟研究,了解了不同参数变化对燃烧特性的影响,为HCCI发动机燃烧过程的优化提供了依据,具有一定的理论意义和实用价值。