论文全文 - 2025内燃机高效低碳清洁燃烧学术年会 汽油机气体机分会
近年来,氨被认为是解决氢储运过程中安全和成本问题的载体之一。通过车载氨分解装置(Decomposition unit, DU),氨可以转化为氢气,实现车辆按需制氢。在各种氨分解方法中,滑动弧等离子体(Gliding arc plasma, GAP)技术因其可在高流率下高效工作且响应迅速而适用于车载DU。然而,目前缺乏对GAP裂解氨过程复杂动力学的研究,这阻碍了基于GAP的车载裂解单元的深入研究与优化。本研究设计了氨裂解反应过程的求解代码,建立了GAP辅助氨裂解的准一维模型,同时耦合了等离子体反应、热裂解反应。基于此,研究了GAP促进氨分解过程的动力学机理,并对关键组分进行敏感性分析以研究氨裂解过程。结果表明,NH₃ + H → NH₂ + H₂是氨耗和制氢最快的反应,占氨耗的51.9%、制氢的82.1%。研究结果有望为基于GAP的氨分解反应器的设计和优化建立基础,从而促进车载氨裂解制氢技术的应用。
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