不同燃空混合模式下NH₃/CH₄旋流火焰燃烧、排放及稳定特性对比研究

摘要

基于3 kW旋流模型燃烧室开展了NH₃/CH₄混合燃料预混和非预混模式下的热态实验与大涡模拟工作，研究了不同混合模式和掺氨比例■对NH₃/CH₄旋流火焰燃烧、排放和火焰振荡特性的影响规律．结果表明：当前燃烧器可实现两种燃空混合模式下宽比掺氨■火焰的稳定燃烧，受到燃空混合过程的影响，非预混燃烧模式下火焰尺寸较大．不论在何种混合模式下，NO和CO排放随掺氨比例的提高均呈现出先升高再降低的趋势，且都在■时达到NO排放峰值，而预混和非预混燃烧分别在■时达到CO排放峰值．在任一掺氨比例下，非预混燃烧与预混燃烧相比总具有更低的NO排放和更高的CO排放．燃烧室内的动态压力监测结果表明，NH₃的掺入会增强燃烧室压力振荡，同一掺氨比例下非预混模式有着更低的压力振幅，■工况下两种混合模式的火焰稳定性都极高．

关键词

NH₃/CH₄燃烧 / 混合模式 / 火焰结构 / NO_x排放 / 火焰稳定性