热能动力工程

作者：丁清苗,倪俊果,张志浩,崔艳雨,郭耀文,唐宇

单位：中国民航大学 航空工程学院,,中国民航大学 中欧航空工程师学院,,中国民航大学 航空工程学院,,中国民航大学 航空工程学院,,中国民航大学 航空工程学院,,中国民航大学 中欧航空工程师学院,

关键词：氨燃料、低旋流、掺混比例、燃烧特性、排放

基金：中央高校基本科研业务费“同轴分级燃烧室甲烷掺氢燃烧特性研究”(3122024QD10); 天津市自然基金多元基金项目“宽工况下可持续航空燃料非线性掺混及双燃料燃烧反应动力学机理研究”(23JCZDJC00090)

为探究不同甲烷氨气掺混比例对低旋流火焰燃烧特性的影响，通过数值模拟方法，以低旋流燃烧器为研究对象，采用Realizable k-epsilon湍流模型耦合FGM燃烧模型结合Okafor反应机理，在燃烧室总热值不变的条件下，研究了甲烷燃料中氨气掺混比例从0.1增至0.5时，燃烧室流场结构、温度分布、关键自由基浓度及NOx生成特性的演化规律。结果显示：随着氨气比例由0.1增加至0.5，流场中心回流区范围逐渐缩小，再循环高温烟气滞留时间缩短；火焰高温区域在壁面上沿轴向缩小且最高温度有所下降；OH自由基的浓度下降而NH2自由基显著增多，在最高掺氨比例条件下NO排放量相比最低掺氨比例下降约13%。同时，随着氨气掺混比例升高，燃烧效率也呈现出小幅提升趋势。

来源：2026年第1期

《热能动力工程》期刊编辑部

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