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航空业减碳新突破:氢燃烧技术助力零碳排放

2025-04-10 00:21:03
来源
财迅通

财迅通4月9日消息,当前,全球对温室气体排放引发的气候变化问题愈发关注。航空业作为碳排放的重要来源,占比约2.5%,若不加控制,到2050年其碳排放将占全球的25%。为达成碳中和目标,减少航空发动机碳排放至关重要。目前,航空发动机行业正积极探索燃料电池与混合电推进技术,但受限于电池能量密度,这些技术主要适用于中短途飞行。

氢涡轮风扇发动机因其高减排潜力而备受瞩目。其中,四座氢内燃飞机原型机所采用的氢燃料,因零碳排放且燃烧热值高,被视为航空发动机及地面燃气轮机领域的优选燃料。然而,氢气燃烧常伴有的回火与排放问题成为应用难点,尤其是回火可能引发燃烧室及供氢系统损坏。

为突破这一技术瓶颈,研究聚焦于将大规模火焰细化为众多细小火焰,以提高氢气与空气的掺混效率,降低氮氧化物排放并防止回火。氢气微混燃烧技术采用阵列排布的微型混合通道替代传统旋流混合通道,通道尺寸小于10mm,实现燃料均匀燃烧。

未来,微混燃烧结构将更趋紧凑,通过强化旋流效应持续优化掺混过程。同时,结合分级燃烧技术,精确控制氢气和空气流量,调节混合区域参数,以增强燃烧稳定性并降低氮氧化物排放。

突破氢燃烧技术对于航空发动机和燃气轮机实现脱碳至关重要,是“双碳”战略的关键一环。通过深化基础研究与工程实践,将为构建零碳排放、低污染的氢能源动力系统提供坚实的科技支撑