1、储供氢一体化动力系统仿真及装备
车载储氢供氢是氢发动机应用的瓶颈难题之一。有机工质储氢、固态储氢、氨、醇等常温常压储氢技术安全性高,可以利用发动机余热,达到安全高效储氢和提升发动机系统效率的综合效果。但车载储氢供氢与发动机深度融合涉及机、电、化多源能量系统过程,装备研发和动态特性匹配存在巨大挑战。我们致力于利用氢发动机余热实现供氢系统能量耦合,开发基于三级余热回收的热能梯级利用架构,建立机-电-化-热多源能量系统的动态余热耦合模型,开展多物理场仿真实现余热利用的匹配优化。

新型储氢耦合发动机的动力系统
2、氢氨发动机湍流燃烧
数值仿真在发动机正向研发过程中发挥关键作用,工业软件自主可控对于支撑发动机研发,保障工业体系安全具有重要意义。我们致力于基于开源平台OpenFOAM,发展独立自主的湍流燃烧LES代码,面向燃机燃烧室旋流燃烧组织及燃烧不稳定性仿真,开发兼具计算效率与仿真精度的先进LES模拟方法。主要开发增厚火焰模型相关代码;同时,面向工程问题需求,基于ANSYS Fluent等商业软件平台开发UDF,开展燃烧及动力系统仿真优化研究和代码软件开发。

增厚火焰模型改进及验证
3、氢氨融合燃烧理论与技术
氢气是优良的能源载体,氢储能、绿氢将是碳中和能源系统的核心。氢氨燃烧将发挥关键作用,包括燃机发电、内燃机、工业燃烧、冶金等广泛场景。氢氨具有非常特殊的燃烧不稳定性和NOx生成特性,我们致力于氢氨燃烧利用过程中的燃烧理论和技术。提出氨火焰放热率降低和过量拉伸对吹熄特性的决定性作用,提出最佳预混氢对氨火焰调控比例为10%的燃烧组织策略,提出了氢对火焰根部抵抗拉伸的能力及主要氨分解产物的作用机制,提出了局部微量非预混氢气引射改善氨旋流火焰稳定的燃烧组织技术。

多模态氨氢融合火焰稳定机理




