碳氢燃料在微燃烧器内自热催化重整与燃烧特性研究

在工业、航空和军事等领域，高效的微型动力系统有着广泛的应用前景。微型燃烧动力装置由于燃烧空间极小,存在着燃料在燃烧室内停留时间极短，燃烧不稳定且难以完全燃烧，高表面体积比造成热损失严重等问题。因此采用何种措施使碳氢燃料在微燃烧室内保持高效稳定燃烧，已成为微型燃烧动力装置燃烧技术急待解决的关键问题。本课题针对微型燃烧器碳氢燃料预混自然催化重整燃烧技术中关键问题展开研究，包括理论与数值分析、实验研究两个方面。项目将微型燃烧器燃烧部分划分为预混腔与燃烧腔，研究并得到高预混效果的碳氢燃料-空气预混模式；获取高效的微燃烧器预混腔与燃烧腔耦合传热结构；研究并弄清碳氢燃料在不同温度以及自热状态下催化重整反应速率与转换效率、产氢特性与关键控制参数；得到燃烧腔内碳氢燃料的催化燃烧特性与关键控制参数，以及明显改善碳氢燃料燃烧性能的最佳氢气浓度值；揭示微型燃烧器内碳氢燃料自热催化重整反应机理和燃烧行为。

在工业、航空和军事等领域，高效的微型动力系统有着广泛的应用前景。微型燃烧动力装置由于燃烧空间极小,存在着燃料在燃烧室内停留时间极短，燃烧不稳定且难以完全燃烧，高表面体积比造成热损失严重等问题。因此采用何种措施使碳氢燃料在微燃烧室内保持高效稳定燃烧，已成为微型燃烧动力装置燃烧技术急待解决的关键问题。本课题针对微型燃烧器碳氢燃料预混自热催化重整燃烧技术中关键问题展开研究，包括理论与数值分析、实验研究两个方面。项目将微型燃烧器燃烧部分划分为预混腔与燃烧腔，研究并得到高预混效果的碳氢燃料-空气预混模式；获取高效的微燃烧器预混腔与燃烧腔耦合传热结构；研究并弄清碳氢燃料在不同温度以及自热状态下催化重整反应速率与转换效率、产氢特性与关键控制参数；得到燃烧腔内碳氢燃料的催化燃烧特性与关键控制参数，以及明显改善碳氢燃料燃烧性能的最佳氢气浓度值；揭示微型燃烧器内碳氢燃料自热催化重整反应机理和燃烧行为。