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交通能源与绿色燃料

摘要

为探究氢气对氨/氢燃料着火过程的影响，提出了适用于发动机高压条件的氨/氢燃料反应动力学机理，探究了掺氢比对氨/氢燃料着火延迟期的影响规律，揭示了氢气促进氨/氢燃料着火过程中的敏感反应、反应路径的演变特性，探究了掺氢比对氨/氢燃料发动机性能的影响规律。研究结果表明，氨气的着火延迟期随着掺氢比及温度的提高而显著缩短，氨气中加入氢气会显著降低混合气的着火边界温度。在低温低压条件下，原本不会着火的氨气也会因氢气的加入而着火。氢气的加入会让混合气的敏感反应由NH3、NH2相关反应转变为H2/O2相关反应，但不会改变氨的反应路径，仅会改变NH2、H2NN、H2NO和HONO等组份的路径通量。在零维发动机中，保持燃料总热值及点火时刻不变，掺氢比的提高会显著提高缸压峰值，但由于放热过程的前移会令发动机的动力性能出现不同程度的降低。因此需要根据掺氢比的提高而推迟发动机的点火时间，令燃烧重心推移至上止点后。

关键词

氨/氢燃料;滞燃期;敏感性分析;反应路径分析;产率分析;发动机零维模拟

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