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推进技术2025年第07期:雷诺数对NH_3-CH_4预混旋流火焰燃烧特性的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:帅瑞洋;王平;钱伟佳;戴凯论;张泽雨;ROY Subhajit;

单位:江苏大学能源研究院;浙江大学清洁能源利用国家重点实验室;

摘要:为了探究管道入口雷诺数(Re,自14 600~37 400变化)对NH3-CH4预混旋流火焰燃烧特性的影响,固定NH3与CH4的体积流量比为7∶3,预混火焰的当量比为0.85,进行了一系列实验和大涡模拟(LES)研究。研究结果表明,当Re达到14 600时,燃烧室内出现稳定的预混湍流火焰。随着Re的增加,燃烧室内部的温度和热释放率均增大,火焰变得愈加稳定。旋流器出口形成的旋转火焰能有效提升燃烧稳定性。在相同的旋流数条件下,增加管道入口Re,其燃烧室内流场结构和湍流强度变化不明显,然而在Re=14 600工况下更长的停留时间有利于抑制主火焰区NO的生成和后火焰区NO的消耗。实验和LES结果均表明,燃烧室出口NO排放量随入口雷诺数的增加而增加,且两者吻合良好。

关键词:燃烧室;;氨气-甲烷预混火焰;;火焰稳定性;;一氧化氮排放;;大涡模拟

基金资助:国家自然科学基金(91741117);; 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室开放基金(ZJUCEU2022020)~~