氨氢发动机燃烧与排放数值仿真研究
能源与动力工程资助企业: 无锡威孚环保催化剂有限公司
企业导师: 贾莉伟
指导教师: 管斌
项目成员: 张津赫 孙其旸 姜兴 包世博
项目概述
随着环境污染和能源短缺等问题浮出水面,寻找可替代的新型零碳燃料成为了目前重点的研究方向之一。对于运输业而言,车辆的碳排在该领域占比最高,因此减碳意义重大且迫在眉睫。本项目围绕车辆氨氢燃料以及其高效近零排放的核心关键问题,探索相关化学反应动力学、流体动力学、热力学的协同耦合机制,对氨氢发动机热力过程、燃烧过程、排放物生成及排放控制后处理全过程开展模拟仿真研究并提出优化策略。
项目目标
本项目旨在通过数值仿真及优化研究,完成对氨氢发动机热力过程、燃烧过程、排放物生成和排放控制后处理全过程的探究。该研究将重点关注不同工况对氨氢发动机多种关键技术参数的影响规律,分析输出性能、经济性以及环保性等,并提出优化策略。氨氢发动机作为一种新型融合燃料发动机,其设计理论和方法还需进一步研究和探索,以便更好地实现氨氢发动机的应用和发展。在燃烧与排放控制方面,本项目还将研究优化控制的方法,这将有助于实现新技术的创新与应用,并有望为相关领域的科学研究和产业发展带来积极的影响和贡献。
项目成果
在不同工况下,探究多关键技术参数对氨氢发动机的输出性能、燃烧特性和经济性的影响规律,并基于此规律提出优化策略,使之实现与天然气发动机相当的性能水准。此外探究氨氢混合燃料燃烧的重要化学反应机理模型,探究关键排放物,如NOx、N2O、NH3等的生成路径及关键影响因素,并设计高效的后处理净化技术,通过优化发动机与设计新型燃烧策略等措施解决氨氢发动机燃烧不稳定、NOx排放高、N2O排放高以及NH3泄漏严重等问题。