氨掺混丙烷氧化和氮氧化物排放实验及动力学机理

摘要：

为了研究活性碳氢燃料对氨燃烧以及氮氧化物排放的调控作用,首先,在常压、800～1250 K下,利用射流搅拌反应器(JSR)开展氨掺混丙烷的氧化实验,测量了氨气掺混体积分数为0.5,丙烷在当量比分别为0.5,1.0和2.0条件下关键物种的摩尔分数随温度的变化曲线;其次,通过误差函数统计法,构建了NUIG-ZHANG模型;最后,基于实验数据和NUIG-ZHANG模型开展了详细的氨氧化和NO生成的关键反应动力学分析.研究结果表明:NUIG-ZHANG模型能够准确预测氨掺混丙烷氧化的实验结果.丙烷被氧化后生成HCO,C2H5和IC3H7等自由基,通过后续反应生成HO2和OH自由基,促进了氨燃烧;NO的生成趋势非单调,随着温度上升先增大后减小,最后增大;当温度为800～1050 K时,NO的生成路径分支占比先上升后降低,而NO的消耗路径分支占比先降低后升高,因此NO呈现先上升后下降的趋势;当温度为1100 K以上时,关键反应中涉及的NH2,NH,HNO,H,OH和O自由基的摩尔分数增加,因此NO的摩尔分数随着温度升高而增加.

关键词：氨发动机、氮氧化物、燃烧调控、NO生成和消耗

所属期刊栏目：53

分类号：V231.25(航空发动机（推进系统）)

资助基金：国家自然科学基金;中国博士后面上基金资助项目;陕西省自然科学基金资助项目;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2023-02-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：4876-4885