王美琪，陈 雷，曾 文，裴 欢，刘 宇，杨 昆

(沈阳航空航天大学 辽宁省航空推进系统先进测试技术重点实验室，沈阳 110136)

随着社会经济的快速发展，全球能源的需求和污染物的排放问题成为人类社会可持续发展面临的两大难题[1]。天然气由于其环保、储量大等优点，已经广泛地应用在各个领域。但天然气主要成分甲烷的C-H键断裂过程需要较高能量,这会导致点火可靠性差等问题[2]。为了找到解决办法，国内外许多学者对甲烷的燃烧特性进行了研究[3，4]。其中，等离子体由于包含大量非束缚态带电粒子，可以加速燃料的点火，引起了研究人员的极大关注[5，6]。

胡宏斌[7]进行了等离子体辅助甲烷燃烧的实验研究。结果表明，等离子体辅助低热量气体燃料的燃烧性能得到了显著改善，具体表现为提高点火可靠性、扩大稀薄燃烧极限和提高火焰传播速度。张浩[8]采用有限元分析方法求解了一维等离子体助燃模型，研究结果表明：电离产生的等离子体增加了O的来源途径，提高了O的生成速率，使着火延迟时间缩短。可以看出，在等离子体辅助甲烷燃烧领域已经取得了一些进展。但是，由于等离子体化学反应的复杂性以及电离产生活性粒子的多样性[9-10]，目前对等离子体的研究仍局限于理论和基础实验，从微观和机理的角度研究成果颇为少见。因此，有必要研究等离子体辅助燃烧的燃烧机理，并探索在辅助甲烷燃烧中起主要作用的关键活性颗粒的类型。……