分会场

高效清洁燃烧

摘要

使用可再生能源制取的氨气和氢气作为发动机燃料，是实现零碳动力的有效途径之一。基于仿真模拟和实验研究相结合的方式，重点探索重型发动机低负荷工况氨氢比例和当量比对性能、燃烧和排放的影响。针对六组不同氨氢比例，分别对应不同当量比进行实验研究并辅助仿真模拟进行分析解释。研究发现：随着氢气占比的增加，发动机指示热效率先增加后减小；在实验的氢气占比3.5%-20%之间，混合燃料基本呈现出氢气的燃料特性，在稀燃时呈现更高的热效率，且氢气含量越高，可稀燃能力越强。燃烧持续期会随着氢气占比增大而缩短，随着当量比增大先减小后增大。随着氢气占比增大，NOx排放增加，N2O排放减小。NOx排放量随当量比增大呈现出先增大后减小的趋势，最大值出现在PHI=0.8附近。N2O排放随着当量比增加而减小。针对重型发动机低负荷工况，综合考虑性能及排放，建议选择当量比0.6-0.7之间，氢气质量占比为7.5%，热效率可大于37.3%，NOx排放小于21.12g/kwh，N2O排放小于0.74g/kwh。此研究成果可以为零碳动力研发提供参考。

关键词

氨氢双燃料;点火发动机;清洁燃烧

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