CH4/H2/NH3相向噴流擴散火焰燃燒熄滅與NOx生成排放分析研究

本研究計畫乃因應化石能源短缺與溫室氣體減量之壓力，擬探討CH4/NH3及H2/NH3混合燃料燃燒、熄滅與NOx生成排放之特性。近年來為降低含碳燃料的使用，減少CO2的排放，燃燒效率高且潔淨無污染排放的氫氣曾被提議作為主要的能源載具，然而由於氫氣的易燃性以及儲存的困難，會有安全和成本上的疑慮，因此，利用NH3當作H2的載具，或與CH4混合使用，可減少碳排放，且在儲存運送上也較為便利，是一種潔淨且具有潛力的替代燃料。但這類混合燃料因其組成的多樣性，燃燒、熄滅與NOx生成排放之特性，將是未來應用的關鍵。本研究利用數值模型，計算CH4/H2/NH3相向噴流擴散火焰，此層流擴散火焰停駐於兩對噴流場間停滯點區域，解析包括質量守恆、動量守恆、物種守恆、能量守恆等方程式，並搭配窄頻輻射熱傳模型及詳細化學反應機制。計算分析火焰拉伸率、NH3含量、環境溫度壓力對火焰結構、可燃極限，以及NOx生成與反應途徑的影響，並比較CH4/NH3及H2/NH3兩種混合燃料在燃燒應用的差異。

系統編號:PB10708-3176
原計畫編號:MOST107-2221-E182-034