近日,2025年中国工程热物理学会学术年会于2025年10月31日—11月2日在北京召开。大会围绕工程热力学、热机气动热力学、传热传质学、燃烧学、多相流、流体机械六大核心方向设置分会场,并下设143个平行分会场。中心刘轩奇博士后在本次会议上作了题为《基于火焰自发辐射的甲烷/氨富燃层流火焰二次燃烧火焰结构及燃烧特性研究》的口头报告,并荣获2025年中国工程热物理学会学术年会“优秀论文奖”。
该报告针对面向氨/甲烷的空气分级燃烧策略中二次燃烧过程特性认识不足的问题,在富燃层流火焰构型下,基于火焰图像与全域化学发光变化特征,开展高光谱成像诊断技术与化学动力学计算,系统分析了不同当量比、掺氨比以及燃烧氛围条件下二次燃烧过程对应的火焰锋面构成及主要参与燃烧的关键组分。研究发现,在纯甲烷以及甲烷-氨层流火焰中,CH*与 C2*主要存在于初级锋面,在二次火焰锋面中几乎不可见,二次锋面主要是由 OH*与 CO2*构成,且可见光内二次锋面发光几乎完全由CO2*贡献。结合反应动力学计算结果,进一步揭示了H2与含湿CO相关反应在氨/甲烷火焰二次燃烧过程中占据了绝对主导地位,而烃类,醇类与碳-氮组分等在二次燃烧过程中的参与程度相对有限。

中心博士后刘轩奇为该论文第一作者,周怀春教授为通讯作者。其他作者包括周怀春教授团队博士生杨昊,能动学院杨霄副教授,谢菲尔德大学赖宇峰博士,张阳教授以及Jon Willmott教授。本研究得到了国家自然科学基金重大科研仪器研制项目,江苏省卓越博士后计划以及中央高校基本科研业务费项目的支持。
