分会场

高效清洁燃烧

摘要

随着温室效应和能源危机问题的逐渐严峻，交通运输领域迫切需要应用低碳零碳能源降低碳排放和污染物排放。氨的生产制备工艺成熟，储运基础设施完善，被认为极具前景的碳中和燃料。然而氨气着火性能较差，需要应用新的燃烧技术改善氨的燃烧性能，预燃室点火技术可以产生多个分布式着火点，对改善燃烧稳定性、提高火焰传播速度有很大帮助。本文基于光学发动机试验平台，设计了渐缩口的窄喉道预燃室，采用火焰自发光成像技术，研究了不同过量空气系数下氨气和甲烷被动预燃室燃烧性能和射流火焰发展特征。试验结果显示，预燃室点火模式下，甲烷和氨气均在当量燃烧状态下呈现最佳的燃烧性能和火焰发展特征。甲烷的燃烧持续期明显短于氨气，且放热更加集中，循环波动更小；同时根据射流火焰自发光成像对比发现，由于预燃室-主燃室压差更高，甲烷的射流速度更快。而氨气由于没有形成高速高活性的火焰射流，导致射流火焰传播速度较小，增加了氨气的滞燃期和燃烧持续期，带来较大的循环波动。同时由于火焰射流速度的不足，导致氨气在λ=0.8和λ=1.2时出现了严重的射流火焰淬熄现象。

关键词

氨气;甲烷;预燃室点火;燃烧性能;火焰自发光成像

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