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题名水蒸气添加对氨/甲烷火焰中NO生成特性的影响研究
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作者
李锦涛
李青
纪飞宇
马柳昊
王宇
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机构
武汉理工大学低碳燃烧及动力研究中心
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出处
《燃烧科学与技术》
2025年第4期466-478,共13页
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基金
广东省基础与应用基础研究基金重点资助项目(2023B1515120012)
国家重点研发计划氢能技术专项资助项目(2023YFB4005701).
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文摘
本文以水蒸气掺混对氨/甲烷层流预混火焰中NO生成的影响为研究目标,对比了不同掺氨比、当量比下掺水对NO生成特性的影响规律,并进行了NO生成敏感性以及路径分析,以明晰相关作用机制.研究结果表明:纯甲烷和甲烷掺氨火焰(后简称为含氨火焰)中NO峰值浓度随着掺水比例的增大逐渐下降,且NO下降速率随着掺水比例的增大而提高;低当量比时,纯甲烷火焰中NO随掺水比的相对下降幅度远高于含氨火焰(高出2~4倍),表明掺水策略对纯甲烷火焰NO控制的有效性远高于含氨火焰.高当量比时纯甲烷火焰掺水后NO下降幅度略高于含氨火焰(高20%~110%).水掺混对氨和甲烷火焰中NO影响的主要贡献是热稀释效应,而化学效应影响占比较小.值得注意的是,纯甲烷与含氨火焰的NO生成机制显著不同,纯甲烷火焰中掺水主要通过降低火焰温度抑制热力型NO生成,在含氨火焰中则是通过抑制HNO生成以及促进NO被NH2还原的方式来使NO降低.本文相关结论可对氨气燃烧NO控制策略的优化选择提供了一定的理论依据.
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关键词
氨气/甲烷
层流预混火焰
掺水
NO生成特性
反应路径分析
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Keywords
ammonia/methane
laminar premixed flame
water addition
NO generation characteristics
reaction path analysis
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分类号
TK114
[动力工程及工程热物理]
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