双碳目标下的氨燃料航空动力研究进展及展望

为了获得氨燃料航空动力应用潜力评价,本文综述了氨燃料的绿色制取方法、氨燃料燃烧特性的研究成果以及氨航空发动机设计过程中可能存在的技术问题和相应的解决方案。综合已有研究成果,本文认为氨燃料航空发动机具有非常广阔的应用前景,采用氨氢混合燃烧在未来有望成为氨燃料航空动力系统的优选方案。

氨燃料在商船上的应用分析

分析液化天然气(Liquefied Natural Gas, LNG)、甲醇和生物燃料等“低碳燃料”,以及氢、氨等“零碳燃料”的应用现状,总结氨在排放性、经济性、能量密度、储存和运输等方面相对于其他燃料的独特优势。研究氨燃料在氨燃料发动机中的应用方式,提出储运和供应氨燃料时需采取的安全措施,以及采用选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)技术解决氨燃料排放问题。通过分析可知,氨作为一种新兴的船用燃料,具有明显的应用优势,同时面临着不少挑战,例如,如何使其生产效率的提高和生产规模的拓展跟上需求增长的步伐,如何解决相关法规标准不完善、关键配套设备不成熟的问题,需要国家政策层面的支持和各行业的联合技术攻关。

4032铝合金活塞在中高温氨水环境中的腐蚀行为研究

近年来,氨(NH_(3))作为内燃机燃料得到广泛关注。氨燃烧会产生大量的水,然而未完全燃烧的氨在有水存在的中高温环境中对发动机活塞部件可能会产生腐蚀。以4032铝合金活塞材料为研究对象,研究其在恒温200℃下25%(质量分数)氨水溶液中的腐蚀行为,着重探讨了在不同时间尺度下铝合金的腐蚀失重、腐蚀产物形态、腐蚀电化学性质。结果表明,4032铝合金在中高温氨水环境中的腐蚀速率随浸泡时间的延长呈先增强后减弱的变化趋势,腐蚀产物主要以Al(OH)_(3)为主。随着浸泡时间的延长,4032铝合金的腐蚀电位Ecorr和极化电阻Rp均逐渐增大,腐蚀电流密度Jcorr逐渐减小,并进一步解析了其腐蚀机理。

氨作为清洁能源应用的技术研究与展望

在合适的催化剂作用下,氨可以分解为无碳排放的氢和氮。从制备方法、载体和促进剂等方面对催化剂进行合理设计,显示出氨在催化剂作用下清洁发电的前景。此外,还发现氨作为发动机燃料,可以解决目前困扰氢发动机推广应用的诸多技术难题。氨燃料发动机具有明显优势。