黄章俊， 唐志峰， 田 红， 李鹏飞， 李录平， 宋权斌

(1．长沙理工大学 能源与动力工程学院， 长沙 410114；2．华中科技大学 煤燃烧国家重点实验室， 武汉 430074)

符号说明：

A——指前因子，cm3/(mol·s)

C——经验常数

D——稀释率

EA——反应活化能，J/mol

Gk——平均速度梯度引起的湍流动能产生项，N/(m2·s)

Gb——浮力引起的湍动能产生项，N/(m2·s)

k——湍动能，m3/s2

m——质量，kg

Ru——通用气体常数，J/(mol·K)

S——变形张量

Sε——耗散率输运方程的用户自定义源项

Sox-fu——氧气/燃料化学当量质量比

T——热力学温度，K

Sk——湍动能的用户自定义源项，N/(m2·s)

t——时间，s

u——时均速度，m/s

V——体积，m3

x——笛卡尔坐标

YM——可压湍流中脉动扩张项，N/(m2·s)

i,j——无量纲张量指标

S(NO)D——NO生成的抑制率

w(NO)D0——无稀释时的NO质量分数，mg/kg

w(NO)D——稀释率D时的NO质量分数，mg/kg

ε——湍动能的耗散率，m2/s3

ρ——气相密度，kg/m3

μ——流体动力黏度，(N·s)/m2

μt——湍动黏度，(N·s)/m2

v——分子运动黏性系数，m2/s

Prk——湍动能的湍流Prandtl数

Prε——耗散率的湍流Prandtl数

φ*——细微结构的体积分数

w——微小涡团的质量分数

γλ——进入耗散区的质量交换系数

氢能作为一种可再生清洁能源，被誉为21世纪最具发展前景的二次能源[1]，其开发利用有助于解决能源危机、全球变暖以及环境污染问题，受到了世界范围内的高度关注[2-3]。但氢气有较强的扩散性，易造成燃烧不稳定，且其燃烧时的绝热温度高，易使空气中N2在高温下氧化生成NO，这阻碍了氢气在能源领域的广泛应用[4-5]。氢气的稀释燃烧技术能有效改善燃烧并抑制NO的生成。

稀释剂种类及稀释率对氢气-空气燃烧的火焰特性具有显著影响。Paidi等[6]结合实验和数值模拟方法研究了N2和CO2稀释剂对氢气-空气预混燃烧特性的影响，发现增大稀释率能有效降低燃烧温度，且CO2的稀释作用大于N2。……