AddBluff4NH3/H2: Additively-manufactured bluff-body burner investigated by high-fidelity simulations and experiments for fuel-flexible, stable, and safe combustion ofNH3/H2 mixtures

AddBluff4NH3/H2:通过高保真模拟和实验研究增材制造的钝体燃烧器,以实现 NH3/H2 混合物的燃料灵活、稳定和安全的燃烧

基本信息

项目摘要

This project investigates an additively-manufactured bluff-body burner for fuel-flexible, stable and safe combustion of NH3/H2 mixtures. High-fidelity numerical simulations and detailed experimental investigations are carried out to study combustion and pollutant emission characteristics in this burner. In the course of the project, the burner design will be optimized (with respect to bluff-body shape, size and position) to achieve an efficient combustion behavior. Open and confined burner geometries will be considered. Flame-side bluff-body and other high-temperature parts are produced by additive manufacturing using first Ni-based alloys and later ultra-high temperature resistant refractory metal-based alloys to enable rapid geometry variations. Turbulent flame dynamics, flame-wall interactions, blow-off, flame flash-back events, and heat release are investigated. Finally, an optimal bluff-body burner design will be obtained for stable, safe, fuel-flexible, and clean combustion of NH3/H2 as blend fuel.
本项目研究了一种增材制造的崖体燃烧器,用于燃料柔性,稳定和安全燃烧NH3/H2混合物。对该燃烧器的燃烧特性和污染物排放特性进行了高保真的数值模拟和详细的实验研究。在项目过程中,将对燃烧器的设计进行优化(在崖体形状、尺寸和位置方面),以实现高效的燃烧行为。将考虑开放式和密闭燃烧器的几何形状。火焰侧崖体和其他高温部件是通过增材制造生产的,首先使用镍基合金,后来使用超高温耐火金属基合金,以实现快速几何变化。湍流火焰动力学,火焰壁相互作用,吹灭,火焰闪回事件和热量释放进行了研究。最后,得到一种最优的崖体燃烧器设计,以实现NH3/H2作为混合燃料的稳定、安全、燃料柔性和清洁燃烧。

项目成果

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