氢含量对氢气/甲烷混合气扩散燃烧特性的影响研究

【摘要】：用实验与数值模拟手段研究了含氢量对氢气/甲烷混合燃料的扩散燃烧特性的影响,结果表明,在保持燃料总发热量不变的前提下,含氢量的增加并未使火焰长度发生显著变化,这是由于含氢量增加引起火焰缩短的趋势与燃料流量增加引起火焰加长的趋势共同作用的结果。所有燃料火焰的最高温度都发生在回流区内,随着含氢量的增加,火焰高温区域的轴向高度越来越大。火焰稳定性随着含氢量的提高而显著加强。OH基浓度分布的PLIF测量结果表明,随着含氢量的增加,火焰根部的边界越来越清晰,这说明根部的燃烧强度越来越剧烈。NOx排放浓度随着燃料中含氢量的增加而呈指数上升趋势,并与火焰温度的变化趋势相符合。燃料含氢量从0%增加到80%时,NOx浓度相对增加了46%,而从80%增加到100%时,NOx浓度相对增加了48%。从这个角度上说,含氢量80%的燃料也许比纯氢燃料更具有优势。 【作者单位】： 中国科学院工程热物理研究所先进能源动力重点实验室;
【关键词】： 氢气 甲烷 扩散火焰 含氢量 燃烧特性
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50576098) 国家863计划基金资助项目(2006AA05A104)
【分类号】：TK16
【正文快照】： 引言为了减少能源利用过程中的污染物排放,尤其是为了实现二氧化碳零排放,以氢气或高含氢燃料来替代传统化石燃料的课题正变得越来越有吸引力。然而,由于氢气的燃烧特性与天然气等传统燃料有很大差别,因此用现有燃烧室直接燃用纯氢燃料可能会引发许多问题。另一方面,在制氢的

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