氫氣添加可以減少溫室氣體的排放,但是純氫燃燒會產生高溫和高壓,導致爆震和NOx的生成。因此,將氫氣和其它石化氣體混合,可以改善燃燒的穩定性和效率,同時降低NOx的排放。本文介紹了氫氣和其它石化氣體混合燃燒的原理和特點,並分析了不同過剩空氣係數下,不同氫氣混合比例對燃燒和排放特性的影響。
Hydrogen Discharge Light
Deuterium Discharge Light
氫混合噴射引擎是一種利用液態石化燃料作為主要燃料,並在噴嘴處添加一定比例的液態或氣態氫氣作為助燃劑的引擎。由於液態氨具有高能量密度、低閃點和低自然發火溫度等優點,可以提高引擎的功率和效率。而添加的氫氣則可以增加火焰速度和火焰溫度,從而加快和完善燃料的轉化。此外,由於液態石化或氣態氫氣與液態 這是測試可以調整的密度差異較大,可以形成一個分層的噴霧結構,有利於控制混合比和火焰形狀。
根據參考文獻中的實驗數據,不同過剩空氣係數下,不同氫氣混合比例對燃燒和排放特性有以下影響:
– 過剩空氣係數越高,引擎的功率越低,但是NOx的排放越低。
– 氫氣混合比例越高,引擎的功率越高,但是NOx的排放也越高。
– 在過剩空氣係數較低時(0.8~1.0),增加氫氣混合比例可以顯著提高引擎的效率和穩定性。
– 在過剩空氣係數較高時(1.2~1.4),增加氫氣混合比例對引擎的效率和穩定性沒有明顯影響。
– 在過剩空氣係數為1.0時,最佳的氫氣混合比例約為20%,此時引擎具有最高的效率和最低的NOx排放。氫氣和其它石化氣體混合燃燒是一種有效的方式,可以提高引擎的性能和減少污染。
氫 | 天然氣 | 汽油 | |
---|---|---|---|
密度(公斤/米)3) | 0.082 | 0.67 | 4.4 |
最小點火能量(毫焦耳) | 0.02 | 0.3 | 0.3 |
燃點 (K) | 843 | 923 | 700 |
易燃範圍(空氣中)(體積%) | 4∼75 | 5∼15 | 1∼7 |
空氣中的擴散係數(cm2/s) | 0.61 | 0.16 | 0.05 |
層流火焰速度(米/秒) | 2.1 | 0.4 | 0.3 |
以氨/氫混合噴射引擎為例: 氫氣的混合比例分別為5%、15%、30%、40%、50%和60%,隨著氫氣混合比的增加,指示的平均有效壓力(IMEP)呈遞增趨勢。不僅CA0-10,而且CA10-90也減少了。縮短了整個燃燒過程。溫度和壓力升高。當氫氣混合比例高於30 %時,氫氣對燃燒特性的增強不明顯。隨著氫氣混合比例的提高,排放量趨於下降。