Adiabatyczna temperatura płomienia oraz prędkość spalania laminarnego dla mieszanin CH4/H2/powietrze

• Autorzy: Jerzak W.

Warianty tytułu

EN

Adiabatic flame temperature and laminar burning velocity of CH4 /H2/air mixtures

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule analizowano wpływ składu mieszaniny CH4/H2/powietrze na adiabatyczną temperaturę płomienia i prędkość spalania laminarnego. Korzystając z programu FactSage obliczono adiabatyczne temperatury płomieni podczas spalania mieszanin CH4/H2/powietrze zawierających objętościowo od 0 do 100% H2. Wyznaczono kierunek zmian wartości współczynników ekwiwalencji, przy których uzyskuje się najwyższe temperatury adiabatyczne w zależności od zawartości wodoru w mieszaninie. Dla przypadku spalania mieszanek o składzie 0 do 100% H2 w powietrzu dla współczynnika ekwiwalencji φ= 1,0 odnotowano podobieństwo krzywych opisujących adiabatyczną temperaturę spalania oraz prędkość spalania laminarnego.

EN

In the article the impact at the composition of CH4/H2/air mixtures on the adiabatic flame temperature and laminar burning velocity was analyzed. The adiabatic flame temperatures of CH4/H2/air mixtures burning, containing from 0 to 100% by volume of hydrogen, were calculated using FactSage program. The direction of changes in the values at equivalence ratios for different hydrogen contents in the mixture to ensure the highest adiabatic temperatures was determined. For the case of the combustion of mixtures of 0 to 100% H2 in air for equivalence ratio φ = 1,0 the effect of similarity in the curves of adiabatic combustion temperature and laminar burning velocity was noted.

Słowa kluczowe

PL

gaz ziemny; wodór; silnik spalinowy

• Wydawca: Polski Instytut Spalania
• Czasopismo: Archiwum Spalania
• Rocznik: 2011
• Tom: Vol. 11, nr 3-4
• Strony: 197--206
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys.

Twórcy

autor

Jerzak W.

• Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie Katedra Techniki Cieplnej i Ochrony Środowiska Al. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków,

Bibliografia

• [1]. Coppens F. H. V., De Ruyck J., A. A. Konov, Effect of hydrogen enrichment on adiabatic burning velocity and NO formation in methane + air flames, ,,Exp. Thermal and Fluid Science", 2007 nr 31, s. 437-444.
• [2]. Flekiewicz M., Kubica G., Badanie przebiegu procesu spalania alternatywnych paliw gazowych i ich mieszanek z wodorem w silniku 71, ,,Czasopismo Techniczne" z. 12, Mechanika z. 8-M, 2008, s. 151-160.
• [3]. Wu F., Kelley A. P., Zhu D. and Law C. K., Further Study on Effect of Hydrogen Addition on Laminar Flame Speeds of Fuel-Air Mixtures, 7th US National Technical Meeting of the Combustion Institute, Atlanta 2011, USA, Vol. 2, s.1336-1353.
• [4]. Ilbas M., Caryford A. P., Yilmaz I., Bowen P. J., Syred N., Laminar-burning velocities of hydrogen-air and hydrogen—methane-air mixtures: An experimental study, ,,Int. Journal of Hydrogen Energy", 31, s. 1768-1779.
• [5]. Huang Z., Zhang Y., Zeng K., Liu B., Wang Q., Jiang D., Measurements of laminar burning velocities for natural gas-hydrogen-air mixtures, ,,Combustion and Flame", 2006 nr 146, s. 302-311.
• [6]. Hu E., Huang Z., He J., Jin Ch., Zheng J., Experimental and numerical study on laminar burning characteristics of premixed methane-hydrogen-air flames, ,,Int. Journal of Hydrogen Energy", 2009 nr 34, s. 4876-4888.
• [7]. Hermanss R. T. E., Laminar burning velocities of methane-hydrogen-air mixtures. Praca doktorska, Technische Universitat Eindhoven, 2007.
• [8]. Dong Ch., Zhou Q., Zhang X., Zhao Q., Xu T., Hui S., Experimental study on the laminar flame speed of hydrogen/natural gas /air mixtures, ,,Front. Chem. Eng. China", 2010 nr 4, s. 417-422.
• [9]. Law C. K., Combustion physics, Cambridge, University Press, 2006.
• [10]. Bale C.W., Chartrand P. [et al.], FactSage Thermochemical Software and Databases, ,,Calphad", 2002 nr 2 (26), s.. 189-228.
• [11]. Westbrook Ch. K., Dryer F. L., Simplified Reaction Mechanisms for the Oxidation of Hydrocarbon Fuel in Flames, ,,Combustion Science and Technology", 1981 nr 27, s. 31-43.
• [12]. Hermanss R. T. E., Konnov A. A., Bastiaans R. J. M., De Goey L. P. H., Lucka K., Kohne H., Effect of temperature and composition on the laminar burning velocity of CH4+H2+O2+N2 flames, ,,Fuel", 2010 nr 89, s. 114-121.
• [ 13]. Wang J., Huang Z., Tang C., Miao H., Wang X., Numerical study of the effect of hydrogen addition on methane-air mixtures combustion, ,Jnt. Journal of Hydrogen Energy", 2009 nr 34, s. 1084-1096.
• [14]. Reynolds W. C., The Element Potential for Chemical Equilibrium Analysis: Implementation in the Interactive Program STANJAN, Technical Report A-3391, Stanford Univ., Stanford CA 1986.
• [15]. Hu E., Huang Z., Zheng J., Li Q., He J., Numerical study on laminar burning velocity and No formation of premixes methane-hydrogen-air flames, ,,Int. Journal of Hydrogen Energy", 2009 nr 34, s. 6545-6557.
• [16]. Di Sarli V., Di Benedetto A., Laminar burning velocity of hydrogen-methane/air premixes flames, “Int. Journal of Hydrogen Energy", 2007 nr 32, s. 637-646.