Экспериментальное и численное исследование кинетики горения и окисления смесей аммиака с углеводородными и альтернативными топливами для оптимизации процессов их сжигания в энергетике

Одним из важных стратегических направлений науки и техники является развитие технологии малоэмиссионного сжигания с нейтральными выбросами углерода. Аммиак является как углеродно-нейтральным топливом, так и отличным химическим носителем водорода. Ввиду низкой реакционной способности аммиака предлагаются подходы, основанные на его совместном сжигании с другими топливами (углеводородами и оксигенатами). Данный проект направлен на исследование кинетики и механизма процессов окисления и горения таких смесей. В проекте будет изучена химическая структура пламен и реакции окисления компонентов топлив в изотермическом реакторе струйного перемешивания, измерены задержки воспламенения и кинетика химических превращений веществ за ударными волнами при высоком давлении и температуре, а также проведено численное моделирование этих процессов, включая квантово-химические расчеты кинетики элементарных химических реакций. Новизна работы заключается в получении данных по окислению и горению смесей NH3 с оксигенатами (спирты, эфиры, фураны) в условиях, близких к условиям в камерах сгорания двигателей. Кроме того, сочетание различных экспериментальных методов с методами численного моделирования и квантово-химическими расчетами констант скоростей ключевых элементарных химических реакций позволит проверить и усовершенствовать модели исследуемых процессов, и, тем самым, увеличить точность и достоверность теоретического предсказания характеристик процессов горения смесей NH3 с различными топливами.