分会场

高效清洁燃烧

摘要

目前通过碳基助燃燃料改善氨燃料燃烧特性为研究人员所重视，但对于碳碳多重键合形式燃料引入对氨燃料燃烧特性及反应机理的研究尚不充分。为探究助燃燃料分子构型（C=C和C≡C）引入对氨燃料复合燃烧火焰稳定性的影响，在Gu ̈lder燃烧器上利用高速摄影、平面激光诱导荧光（PLIF）和激光自发拉曼散射（SRS）技术对氨/乙烯和氨/乙炔复合燃烧层流扩散火焰形态、火焰结构、NH3-H2裂解及C-N交叉反应进行研究。研究结果表明，乙炔较乙烯助燃氨燃烧能够有效提高火焰燃烧强度、降低火焰形态波动率进而提高火焰稳定性。结合火焰结构表明，C=C引入主要增强层流火焰低温反应阶段强度，而C≡C可同时增强火焰低温和高温反应阶段强度进而增强火焰燃烧放热过程。C=C引入主要对火焰上游放热反应起增强作用，而C≡C可同时对火焰上游及下游的放热反应起增强作用。对NH3-H2裂解反应研究发现，C≡C引入主要通过增强NH3-H2裂解促进H2生成，而C=C引入主要通过增强NH2-H2和NH-H裂解促进H2生成进而改善火焰稳定性。基于反应流分析发现C=C引入主要对含H的C-N交叉反应关键组分HCN/HNCO作用而C≡C引入主要对不含H的C-N交叉反应关键组分CN/NCO作用而影响燃烧过程化学反应路径，但C-N交叉反应对氨燃料复合燃烧整体燃烧特性的影响较小。

关键词

氨层流扩散火焰;乙烯/乙炔掺混;光学诊断;火焰结构;C-N交叉反应

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