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稀释气对高甲烷含量天然气燃烧特性的影响
【作者】 汤成龙 司占博 张旭辉 张双 黄佐华 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室 西安710049
【关键词】 天然气 稀释 层流火焰速度 燃烧特性
【摘要】针对高甲烷含量天然气在实际发动机中燃烧温度过高、NOx排放过高的问题，利用定容燃烧弹实验和Chemkin 软件模拟计算相结合的方法，对其预混层流燃烧特性进行研究，分析了不同稀释比和稀释气种类（N2和 CO2）对混合气的层流火焰速度、NOx摩尔分数、燃烧压力和燃烧期等燃烧特性参数的影响。研究表明，层流火焰速度、质量燃烧率和热释放率均随稀释比的增加而减小，稀释气添加导致火焰温度下降，从而降低了NOx摩尔分数。Markstein 长度和火焰厚度都随稀释比的增加而增加，火焰流动不稳定性得到抑制。添加稀释气导致燃烧压力峰值和压力升高率降低、燃烧期增加，与 N2相比，CO2对混合气燃烧特性的稀释效果更加显著，从而为通过废气再循环技术路径降低高甲烷含量天然气发动机燃烧温度，控制 NOx排放提供了理论指导。
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