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高效清洁燃烧

摘要

为突破氨在发动机中的燃烧局限性，促进氨燃料高效快速燃烧，提出了一种利用氢气射流火焰点燃氨燃料的方案。通过向主动式预燃室供给氢气，进气道内预混氨/氢燃料，实现氨在大缸径船用发动机上的稳定高效燃烧。基于数值模拟计算方法，在改进了otomo机理基础上，探究了进气温度、掺氢比例和主燃室当量比对氨氢燃料着火特性的影响。研究表明，射流火焰可以在主燃烧室形成燃烧所需的温度条件和高活性热射流。在当量比为0.4，不掺混氢气的条件下，450K进气温度可以实现氨燃料发动机的稀薄燃烧，在掺氢比例较低时，射流点火对火焰发展作用更显著；提高掺氢比到10％可以使燃烧相位提前18°CA，但爆震风险增加；在320K进气温度和2.5％掺氢比条件下，主燃室在当量比最小为0.45的情况下正常着火，但随着更接近当量比的燃烧，指示热效率略有提升，主动预燃室氢射流点火的燃烧模式在实现氨发动机高效快速燃烧方面具有良好的潜力。

关键词

氨/氢燃料；射流点火；船用发动机；预燃室；着火特性

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