生物质替代航空燃料掺氢或掺氨层流扩散火焰碳烟生成的影响效应

摘要

以加氢酯及脂肪酸替代航空燃料(HEFA-SAF)层流伴流扩散火焰为研究对象，探究了氢气和氨气两种零碳燃料与该燃油共燃对碳烟生成效应的影响．通过激光诱导炽光(LII)技术和CHEMKIN反应动力学模拟两种方法对碳烟体积浓度分布进行双重验证．保持接近绝热火焰温度，用氦气和氩气作为对照组，用以揭示氢燃料共燃对碳烟生成的化学效应．氢气的掺入削弱了碳烟氧化过程，使得碳烟生成区域向火焰下游扩展．氨气的掺入削弱了多环芳烃(PAH)生长和碳烟成核过程，使得碳烟生成区域沿火焰方向从两翼向中心移动．氨气共燃工况下实验与数值模拟结果接近，氢气共燃工况的碳烟生成机理需要未来进一步研究．

关键词

加氢酯及脂肪酸替代航空燃料 / 氢氨燃料 / 碳烟 / 激光诱导炽光(LII)技术 / CHEMKIN

基金资助

国家重点研发计划资助项目(2023YFE0114400); 国家自然科学基金资助项目(52306182); 浙江大学能源高效清洁利用全国重点实验室开放基金资助项目(ZJUCEU2023023)