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轴向双级氨/甲烷湍流预混火焰燃烧特性及NO生成 被引量:1
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作者 张泽雨 王平 +4 位作者 戴凯论 钱伟佳 Subhajit Roy 帅瑞洋 Antonio Ferrante 《化工学报》 北大核心 2025年第2期835-845,共11页
氨气燃烧面临着氮氧化物排放高、燃烧稳定性差等问题,而分级燃烧概念是解决上述问题的途径之一,但其中复杂的燃烧特性尚不明确。为此,对一个自主设计的轴向空气分级氨气-甲烷湍流燃烧装置开展了详细的实验测量和大涡模拟研究。以氨/甲... 氨气燃烧面临着氮氧化物排放高、燃烧稳定性差等问题,而分级燃烧概念是解决上述问题的途径之一,但其中复杂的燃烧特性尚不明确。为此,对一个自主设计的轴向空气分级氨气-甲烷湍流燃烧装置开展了详细的实验测量和大涡模拟研究。以氨/甲烷的混合物为燃料,首级当量比保持为1.2,总当量比在0.4~0.9变化,通过实验测量获得一氧化氮(NO)随总当量比的变化特性,采用大涡模拟结合动态火焰增厚模型对3个燃烧状态进行计算分析,计算结果与实验数据吻合良好。研究表明:随着总当量比的减小,NO排放呈增加的趋势;燃烧室内存在两种燃烧模式,上游是金黄色的含氨燃气富燃预混火焰,下游则是淡蓝色的氢气-空气扩散火焰为主;一级燃烧室中,NO排放主要受OH影响,而二级燃烧室中NO生成受OH影响变小。 展开更多
关键词 双级氨气燃烧 湍流预混燃烧 一氧化氮排放 数值模拟 燃烧实验测量
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华北平原不同作物-潮土系统中N_2O排放量的测定 被引量:19
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作者 丁洪 蔡贵信 +1 位作者 王跃思 陈德立 《农业环境保护》 CSCD 北大核心 2001年第1期7-9,30,共4页
在中国科学院封丘农业生态试验站应用原状土柱培养法测定了华北平原主要农作物 -潮土系统中N2O的排放量 ,比较了不同作物对农田土壤中N2O排放的影响。结果表明 ,大豆、花生、玉米和棉花4种作物系统的N2O排放通量有所差异 ;生长期间不施... 在中国科学院封丘农业生态试验站应用原状土柱培养法测定了华北平原主要农作物 -潮土系统中N2O的排放量 ,比较了不同作物对农田土壤中N2O排放的影响。结果表明 ,大豆、花生、玉米和棉花4种作物系统的N2O排放通量有所差异 ;生长期间不施氮肥处理下N2O排放总量为0.57—1.00kgN·hm -2,施氮肥处理下为1.48—3.12kgN·hm-2,作物系统间有较大差异。氮肥产生的N2O -N占施肥量的0.57 %—1.58 % ,其中玉米作物系统是棉花作物系统的近3倍。 展开更多
关键词 华北平原 作物 潮土 一氧化氮排放 测定
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改善农学管理措施减少太湖稻麦轮作NH_3和NO排放 被引量:6
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作者 赵淼 田玉华 +3 位作者 张敏 姚元林 尹斌 朱兆良 《土壤》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期836-841,共6页
在太湖稻麦轮作体系下,采用密闭室-间歇通气法和静态箱-化学发光法对空白(不施氮肥)、当地常规(农民习惯管理方式)和保产增效(与当地常规相比,改善作物种植、水分和养分管理方式)3个田间小区下的氨(NH_3)挥发和一氧化氮(NO)排放通量进... 在太湖稻麦轮作体系下,采用密闭室-间歇通气法和静态箱-化学发光法对空白(不施氮肥)、当地常规(农民习惯管理方式)和保产增效(与当地常规相比,改善作物种植、水分和养分管理方式)3个田间小区下的氨(NH_3)挥发和一氧化氮(NO)排放通量进行原位观测,并对作物产量和氮利用率进行评价。结果表明:与当地常规处理相比,保产增效处理在施氮量减少25%的情况下,总作物产量没有降低,且农学利用率提高了39%;NH_3挥发量在稻季和麦季分别减少了26%和44%;NO排放量在稻季较低(N,(0.75±0.03)kg/hm^2),与空白和当地常规处理均没有显著差异(P<0.05),但在麦季则显著降低了49%。因此,保产增效措施不仅能保障高产和提高氮利用率,还能减少NH_3和NO排放,值得在太湖地区推广。 展开更多
关键词 氨挥发 一氧化氮排放 稻麦轮作 农学管理
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土壤质地对小麦和棉花田N_2O排放的影响 被引量:59
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作者 徐华 邢光熹 +1 位作者 蔡祖聪 鹤田治雄 《农业环境保护》 CSCD 2000年第1期1-3,共3页
1994年—1995年在中国科学院封丘生态试验站通过小区试验研究了土壤质地对小麦和棉花田N2O排放量的影响。结果表明,土壤质地明显影响小麦和棉花田N2O排放量 ,壤质土壤排放的N2O高于砂质和粘质土壤 ,小麦和棉花生长期壤质、砂质及粘质土... 1994年—1995年在中国科学院封丘生态试验站通过小区试验研究了土壤质地对小麦和棉花田N2O排放量的影响。结果表明,土壤质地明显影响小麦和棉花田N2O排放量 ,壤质土壤排放的N2O高于砂质和粘质土壤 ,小麦和棉花生长期壤质、砂质及粘质土壤的平均N2O排放通量分别为37.93、23.81、12.90及70.39、45.87、27.85μg N2O -N/(m2·h)。黄淮海平原麦棉轮作土壤年平均N2O排放通量为19.37~51.97μg N2O -N/(m2·h)。 展开更多
关键词 小麦 棉花 土壤 一氧化氮排放
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雷诺数对NH_(3)-CH_(4)预混旋流火焰燃烧特性的影响
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作者 帅瑞洋 王平 +3 位作者 钱伟佳 戴凯论 张泽雨 ROY Subhajit 《推进技术》 北大核心 2025年第7期157-166,共10页
为了探究管道入口雷诺数(Re,自14600~37400变化)对NH_(3)-CH_(4)预混旋流火焰燃烧特性的影响,固定NH_(3)与CH_(4)的体积流量比为7∶3,预混火焰的当量比为0.85,进行了一系列实验和大涡模拟(LES)研究。研究结果表明,当Re达到14600时,燃烧... 为了探究管道入口雷诺数(Re,自14600~37400变化)对NH_(3)-CH_(4)预混旋流火焰燃烧特性的影响,固定NH_(3)与CH_(4)的体积流量比为7∶3,预混火焰的当量比为0.85,进行了一系列实验和大涡模拟(LES)研究。研究结果表明,当Re达到14600时,燃烧室内出现稳定的预混湍流火焰。随着Re的增加,燃烧室内部的温度和热释放率均增大,火焰变得愈加稳定。旋流器出口形成的旋转火焰能有效提升燃烧稳定性。在相同的旋流数条件下,增加管道入口Re,其燃烧室内流场结构和湍流强度变化不明显,然而在Re=14600工况下更长的停留时间有利于抑制主火焰区NO的生成和后火焰区NO的消耗。实验和LES结果均表明,燃烧室出口NO排放量随入口雷诺数的增加而增加,且两者吻合良好。 展开更多
关键词 燃烧室 氨气-甲烷预混火焰 火焰稳定性 一氧化氮排放 大涡模拟
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含氨燃料预混火焰的层流火焰速度及NO排放特性 被引量:15
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作者 毛晨林 王平 +2 位作者 Prashant Shrotriya 何宏凯 Antonio Ferrante 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第10期5330-5343,共14页
将甲烷或氢气与氨气共燃可以克服NH_(3)火焰的点火能量高、燃烧速度慢的缺点。为了解NH_(3)作为燃料的燃烧特性,对含NH_(3)燃料进行一维层流预混火焰数值模拟,研究其层流火焰速度及NO排放特性。采用文献中5个简化反应机理进行数值计算,... 将甲烷或氢气与氨气共燃可以克服NH_(3)火焰的点火能量高、燃烧速度慢的缺点。为了解NH_(3)作为燃料的燃烧特性,对含NH_(3)燃料进行一维层流预混火焰数值模拟,研究其层流火焰速度及NO排放特性。采用文献中5个简化反应机理进行数值计算,发现Okafor机理模拟NH_(3)/CH_(4)/air火焰精度更高;Xiao机理模拟NH_(3)/H_(2)/air、NH_(3)/air精度适中,计算时间较短。此外,开展了当量比、燃料混合物组分比例、压力等参数对含NH_(3)燃料燃烧时烟气中NO浓度影响的研究。研究发现:含NH_(3)燃料燃烧时NO主要通过OH、H、O自由基和O_(2)分子的消耗而生成,主要通过与NH_(i)(i=0,1,2)自由基反应消耗;含NH_(3)燃料在富燃状态下燃烧可有效减少NO排放,但富燃燃烧效率低,可采用富燃-贫燃分级燃烧技术来提高燃烧效率,同时保持NO的低排放;掺有较多NH_(3)的含NH_(3)燃料在中高压下燃烧时可有效减少NO排放。 展开更多
关键词 含氨燃料 预混火焰 层流火焰速度 一氧化氮排放 数值模拟
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氨气/甲烷贫预混旋转湍流火焰稳定性及NO生成 被引量:6
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作者 王永倩 王平 +4 位作者 程康 毛晨林 刘文锋 尹智成 Antonio Ferrante 《化工学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第9期4087-4094,共8页
为了研究氨气/甲烷掺混燃气在贫预混旋转湍流状态下的火焰稳定性及NO的排放特性,设计建造了一个可视化的旋转湍流燃烧装置,开展了一系列的实验测量研究。研究表明:随着当量比增大,氨气火焰稳定燃烧的范围有所扩大,但当氨气掺混比大于0.6... 为了研究氨气/甲烷掺混燃气在贫预混旋转湍流状态下的火焰稳定性及NO的排放特性,设计建造了一个可视化的旋转湍流燃烧装置,开展了一系列的实验测量研究。研究表明:随着当量比增大,氨气火焰稳定燃烧的范围有所扩大,但当氨气掺混比大于0.60时火焰出现上下振荡现象,继续增加将导致火焰吹熄;NO的排放水平随当量比增加而提高;但在相同的当量比下,NO的排放随氨气掺混比的增加先升高再下降。此外,分别采用化学反应器网络(CRN)方法和一维层流预混火焰计算方法,对相应的火焰状态进行了数值计算分析,虽然计算结果与实验结果误差较大,但其预测的NO排放特性随氨气掺混比、当量比的变化趋势是一致的,对三者之间误差的来源进行了分析。 展开更多
关键词 氨气燃烧 贫燃预混湍流火焰 一氧化氮排放 燃烧实验测量 数值模拟
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