序贯燃烧室中等离子体辅助燃烧过程中氮氧化物化学的数值研究
流体动力学
2023-12-25 v1 等离子体物理
摘要
等离子体辅助燃烧（PAC）是一项有前景的技术，可增强易发生不稳定性和火焰吹熄的稀薄混合物的燃烧。尽管许多 PAC 实验证明了燃烧增强效果，但若干研究报道了 NOx 排放的增加。本研究的目的是确定由纳秒重复脉冲放电（NRPDs）辅助的序贯燃烧室第二阶段中导致 NOx 生成的动力学路径。为此，采用了大涡模拟（LES），并结合燃烧/NOx 化学的精确描述以及等离子体动力学的唯象模型。详细的动力学零维反应器补充了该研究。首先，通过与实验对比验证了 LES 设置。随后，对 NOx 化学进行了分析。在所研究的操作条件下，表明等离子体中由电子直接撞击氮分子产生的原子氮增加了 NO 的生成。随后，NO 分子在湍流火焰中被输运而未受到强烈影响。本研究说明了限制双原子氮解离过程以减轻有害排放的必要性。更一般地，与实验测量的非常好的一致性证明了 LES 结合精确模型预测 NRPD 对湍流燃烧和 NOx 排放影响的能力。
引用
@article{arxiv.2306.15539,
title = {Numerical study of nitrogen oxides chemistry during plasma assisted combustion in a sequential combustor},
author = {Quentin Malé and Nicolas Barléon and Sergey Shcherbanev and Bayu Dharmaputra and Nicolas Noiray},
journal= {arXiv preprint arXiv:2306.15539},
year = {2023}
}