表1：本研究采用的炭黑表面生长和炭黑氧化反应速率

在这里，f代表正向反应；b代表逆向反应；cγOH代表碰撞概率。

此外，我们还考虑了文献中提到的其他关键PAH形成途径，以提高对各种燃料中PAH的预测性能。

最终的A1子机制包括了正烷烃和异构烷烃中C4和C2自由基的常见反应途径，以及对甲苯和MCH的特殊反应途径。

对于PAH的生成，包括了HACA机制、苯基加成环化机制、C4H4基团在自由基上的加成，以及通过C3H3基团对A2衍生物的加成形成的A4形成途径。

由于小型自由基加成反应途径的生成速率有限，因此包括了涉及大型自由基的反应途径。因此，目前的机制中包括了大型自由基与芳香化合物之间的结合反应。

在PAH机制中，不同燃料拥有不同的特定PAH形成途径。考虑了涉及PAH形成的最新反应路径，并在广泛的操作条件下捕捉了大烷烃、芳香烃和环烷烃的苯和大型PAH形成途径的变化和特征，根据燃料的分子结构变化。

本研究采用了炭黑模型来描述炭黑的形成、PAH的凝结、表面生长、炭黑的聚集以及炭黑的氧化过程。

炭黑的形成被描述为两个PAH分子通过碰撞过程二聚化而转化为初级炭黑颗粒，凝结过程则通过气相前体与炭黑颗粒之间的碰撞进行建模。

聚集过程模拟为炭黑颗粒之间的碰撞形成联合结构。表面反应被描述为气相物种添加到炭黑颗粒上，采用了氢抽取和碳加成环闭合机理进行建模。

图1：多组分柴油模拟燃料、重质烷烃和含氧燃料的气相燃烧化学及PAH生成机制与炭黑模型耦合的示意图

炭黑的氧化是表面生长的逆过程，通过炭黑颗粒与氧或羟基自由基的表面反应发生，导致炭黑质量的损失。

通过O2的氧化被定义为在炭黑结构内部穿透孔隙进行的内部氧化过程，而OH的氧化被定义为OH与炭黑表面上的炭黑表面自由基之间的碰撞，由于其反应速度更快。

为了强调燃料分子结构对炭黑形成的影响，在各种燃料的PAH子机理中考虑了燃料特定的PAH形成途径。