韓志強(qiáng), 錢云壽, 田維, 夏琦

(1.西華大學(xué) 汽車與交通學(xué)院， 四川 成都 610039； 2.溫州大學(xué) 甌江學(xué)院， 浙江 溫州 325035)

0 引言

天然氣被公認(rèn)為是最有潛力的發(fā)動(dòng)機(jī)代用燃料，業(yè)界對天然氣燃料在發(fā)動(dòng)機(jī)上的應(yīng)用進(jìn)行了廣泛研究[1-2]。諸如天然氣缸內(nèi)直噴[3-5]、摻氫燃燒[6]、天然氣當(dāng)量燃燒+廢氣再循環(huán)(EGR)技術(shù)[7]的提出與研究，為天然氣在發(fā)動(dòng)機(jī)上運(yùn)用提供了豐富條件。其中，天然氣當(dāng)量燃燒+EGR技術(shù)較為簡單和成熟，EGR的引入很好地降低了NOx排放，但也使燃燒速率降低[8-10]，同時(shí)延長了燃燒持續(xù)期，不利于熱效率的提高。為準(zhǔn)確和直觀地得到天然氣+EGR的燃燒化學(xué)反應(yīng)情況，國內(nèi)外研究者們對天然氣代用燃料+稀釋氣在預(yù)混層流燃燒特性等方面進(jìn)行了大量研究。

基于定容燃燒彈，苗海燕等[11]研究了混氫天然氣- 空氣- 稀釋氣體在0.1 MPa初始壓力、285 K初始溫度下，不同燃空當(dāng)量比、摻氫比和稀釋程度對層流燃燒速率和馬克斯坦長度的影響規(guī)律，結(jié)果表明：當(dāng)摻氫比減小、稀釋度提高時(shí)，層流燃燒速率減?。幌♂寶釩O2對層流燃燒速率的抑制作用要大于N2. 宋占峰等[12]開展了CO2稀釋對天然氣摻氫預(yù)混層流火焰燃燒特性的影響研究，結(jié)果表明，隨著CO2體積分?jǐn)?shù)的增加，CO2稀釋作用和吸熱作用使混合氣燃燒速率降低，火焰半徑隨時(shí)間的增長率明顯減小。Chan等[13]通過試驗(yàn)和動(dòng)力學(xué)模型研究了CO2稀釋對CH4與空氣預(yù)混火焰層流燃燒速度的影響，通過平面火焰法研究測量層流燃燒速度，分析得到了以下結(jié)論：CH4與空氣的層流燃燒速度隨著CO2濃度的增加而降低；CO2濃度增加會(huì)降低反應(yīng)物的濃度，降低凈反應(yīng)速率(從而降低火焰燃燒速度)。Hinton等[14]進(jìn)行了寬范圍溫度和壓力條件下沼氣(CH4和CO2)層流燃燒速度測量，分析得到以下結(jié)論：燃燒速度隨著壓力增加而降低、隨著溫度上升而增加；CO2稀釋會(huì)降低其燃燒化學(xué)反應(yīng)速率。同樣地，Nonaka等[15]研究了不同CO2稀釋率和不同研究方法下沼氣燃燒速度變化規(guī)律。為了進(jìn)一步認(rèn)識稀釋氣對天然氣燃燒影響規(guī)律，在文獻(xiàn)[16]中，一些學(xué)者進(jìn)行了富氧和CO2稀釋對甲烷層流燃燒影響規(guī)律研究，得到了富氧環(huán)境中對層流燃燒速率具有促進(jìn)作用，同時(shí)改善了NOx排放問題的結(jié)論。文獻(xiàn)[17]得到了以下結(jié)論：不同稀釋氣體對混合氣稀釋燃燒具有不同程度的影響，CO2相較于N2對混合氣層流燃燒影響更大，這是因?yàn)镃O2具有更大的比熱容造成的。

綜上所述，已有文獻(xiàn)大多致力于對天然氣+稀釋氣的預(yù)混層流燃燒和燃燒穩(wěn)定性研究，但鮮有關(guān)于天然氣與稀釋氣預(yù)混燃燒等量影響研究的報(bào)道。由于EGR從稀釋和溫度兩方面對火焰?zhèn)鞑ニ俣瘸尸F(xiàn)促進(jìn)和抑制兩種不同作用，故從稀釋氣體的角度出發(fā)，EGR能增大進(jìn)氣比熱容，降低缸內(nèi)氧濃度，從而延緩燃燒化學(xué)反應(yīng)速率；而增加混合氣初始溫度能促進(jìn)其化學(xué)反應(yīng)速率。本文據(jù)此研究了初始溫度與CO2稀釋率對火焰?zhèn)鞑ニ俣取恿魅紵俾?、火焰發(fā)展期、燃燒持續(xù)期及NOx排放量的等量影響規(guī)律，揭示了等量層流燃燒發(fā)展過程中，其火焰?zhèn)鞑サ膬?nèi)在發(fā)展差異，會(huì)導(dǎo)致后期非層流燃燒的燃燒狀態(tài)參數(shù)及排放產(chǎn)物結(jié)果的差異，從而得出可燃混合氣的稀釋率與溫度二者對天然氣預(yù)混層流燃燒存在一定的等量影響關(guān)系。

1 試驗(yàn)系統(tǒng)與方法

圖1為本文試驗(yàn)臺架示意圖，主要由定容燃燒彈、加熱控制系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、采集系統(tǒng)、紋影攝影系統(tǒng)等構(gòu)成。定容彈基本參數(shù)如表1所示，其外形類似于球體，周圍均勻分布著電阻加熱絲，為彈體內(nèi)部加熱，利用定容彈加熱控制柜可將缸內(nèi)初始溫度控制在室溫至600 K之間，分辨率為1 K. 定容彈周圍開設(shè)有大小相同的6個(gè)窗口，前后兩個(gè)窗口安裝石英玻璃，為紋影攝影系統(tǒng)提供光學(xué)通路，窗口有效通徑為120 mm；上下窗口分別安裝一個(gè)點(diǎn)火電極且延伸至定容彈中心處；燃?xì)庥勺蟠翱谶M(jìn)入定容彈內(nèi)，右窗口用于密封。缸內(nèi)初始壓力由數(shù)字壓力表顯示且可在0～4.4 MPa之間調(diào)節(jié)，分辨率為0.1 kPa. 點(diǎn)火系統(tǒng)參數(shù)有：點(diǎn)火初級電壓為14 V，由穩(wěn)壓電源提供；點(diǎn)火脈寬為3 ms，電極跳火間隙設(shè)置為2 mm；燃燒壓力由瑞士Kistler公司生產(chǎn)的6125C壓力傳感器和5018A電荷放大器以及美國NI公司生產(chǎn)的USB-6356采集卡共同組成的采集系統(tǒng)來采集；燃燒紋影圖片通過美國VRI公司生產(chǎn)的Phantom 系列V7.3-8192MC高速照相機(jī)以10 000幅/s的拍攝速度及512×512分辨率來記錄混合氣燃燒火焰?zhèn)鞑v程。

表1 定容燃燒彈參數(shù)

表2給出了本文試驗(yàn)邊界條件和工況點(diǎn)。試驗(yàn)時(shí)，首先將定容彈抽為真空，根據(jù)分壓法原理依次將各個(gè)組分氣體緩慢充入定容彈后達(dá)到初始壓力值，同時(shí)混合氣進(jìn)入定容彈內(nèi)被加熱，直到初始溫度； 在點(diǎn)火之前混合氣至少需要靜置預(yù)混5 min，保證混合氣混合均勻后再由多功能控制儀實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火燃燒、高速相機(jī)攝像、壓力采集三路同步觸發(fā)；待燃燒結(jié)束后，利用奧地利AVL公司生產(chǎn)的DICOM 4000排放儀測試燃燒廢氣；測試完成后剩余廢氣經(jīng)排氣閥門和真空泵共同抽出，再由新鮮空氣往復(fù)清洗定容彈3次，以保證下次做試驗(yàn)時(shí)沒有殘余廢氣的影響。

表2 試驗(yàn)條件

本文試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理時(shí)，為了避免點(diǎn)火能量和燃燒壓力變化對混合氣層流燃燒分析的影響[18]，故選取火焰半徑6～25 mm之間進(jìn)行層流燃燒特性的分析與處理。

2 參數(shù)分析定義

2.1 層流燃燒參數(shù)定義

圖2所示為試驗(yàn)中一張紋影圖片及火焰半徑ru的定義示意圖。紋影攝影技術(shù)能夠拍攝到介質(zhì)密度場梯度變化情況，猶如紋影圖中陰暗程度的不同，圖2中圓形黑色區(qū)域外邊緣形成的圓半徑即為瞬時(shí)火焰半徑。Q點(diǎn)為燃燒中心(圓心)，P點(diǎn)在紋影圖外邊緣上，PQ之間的像素差值乘以標(biāo)定比例值即可得到ru. 鑒于紋影圖片中并不是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)圓，需在排除點(diǎn)火電極干擾范圍的同時(shí)，以一定步長的角度值θ按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)一周測試紋影圖片、得到多個(gè)半徑值，再將多個(gè)半徑值求取均值用以更加真實(shí)地反映紋影圖的半徑值。上述操作均可通過商業(yè)數(shù)學(xué)軟件MATLAB編寫的程序來實(shí)現(xiàn)。下文中用到的火焰半徑全是火焰半徑均值。

在球形擴(kuò)散火焰中，拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣萐n是指火焰前鋒面相對于燃燒壁面向外擴(kuò)張的速度，即火焰半徑ru與時(shí)間t的關(guān)系式[19]可定義為

(1)

對于處于靜止流場內(nèi)，火焰表面上一點(diǎn)的火焰拉伸率α，通常被定義為火焰前鋒面上一個(gè)無限小面積A的對數(shù)值對時(shí)間t的變化率，即

(2)

對于球形擴(kuò)展火焰而言，拉伸率α由(3)式可以計(jì)算得到：

(3)

為了計(jì)算得到無拉伸火焰?zhèn)鞑ニ俣萐L和馬克斯坦長度Lb，根據(jù)文獻(xiàn)[17]可以采用經(jīng)典的線性公式(4)式計(jì)算得到：

Sn=SL-Lbα,

(4)

式中：將Sn-α直線外推至α=0處，即可得到SL；擬合直線Sn-α斜率的相反數(shù)為Lb，其表示層流燃燒火焰對拉伸的敏感程度，可以反映出火焰的穩(wěn)定性。但這種計(jì)算方法除在當(dāng)量比φ=1.0附近時(shí)，其他工況下具有一定誤差，故可以采用由Kelley等[20]提出的非線性方法：

lnSn=lnSL-SLLb2/(ruSn).

(5)

層流燃燒速度uL由(6)式計(jì)算得到：

uL=SLρb/ρu,

(6)

式中：ρu為未燃混合氣密度，可由混合氣的初始狀態(tài)得到；ρb為已燃混合氣密度，其可通過化學(xué)熱平衡計(jì)算得到，本文借助求解復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)問題的軟件包CHEMKIN進(jìn)行混合氣的化學(xué)熱平衡計(jì)算，得到已燃混合氣密度ρb.

2.2 等量分析定義

本文研究的等量分析是以不同邊界條件(初始溫度和稀釋率)下相近Sn為基準(zhǔn)。在此基礎(chǔ)上，相近Sn值的組別，每組兩個(gè)工況點(diǎn)的Sn相對誤差控制在5%以內(nèi)。Sn可由(1)式計(jì)算得到，其能夠直觀地反映出各個(gè)工況燃燒火焰?zhèn)鞑ニ俣却笮。幢碚鞒銮蛐位鹧嫦蛲鈹U(kuò)展情況。故以相近的Sn值組別為前提條件，研究分析SL、uL、Lb、火焰發(fā)展期、燃燒持續(xù)期、NOx等重要的燃燒特性參數(shù)是否同樣具有類似的等量現(xiàn)象。

表3表征的是在初始壓力pu=0.3 MPa、當(dāng)量比φ=1.0時(shí)，兩組不同稀釋率和初始溫度下的燃燒火焰紋影發(fā)展變化規(guī)律。從表3中可以發(fā)現(xiàn)，a組中初始溫度Tu為348 K、稀釋率DR為4%與初始溫度Tu為398 K、稀釋率DR為6%二者之間的燃燒擴(kuò)展紋影圖片變化較為一致(b組同樣也具有相似現(xiàn)象)。這表明：在相同的燃燒時(shí)間內(nèi)火焰半徑近乎相等，是因?yàn)橄♂屄屎统跏紲囟戎g對其化學(xué)反應(yīng)具有此消彼長的影響作用；導(dǎo)致不同邊界條件工況下具有相近Sn.

表3 燃燒擴(kuò)散紋影圖片

Tab.3 Schlieren images of combustion diffusion

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 火焰?zhèn)鞑ニ俣群蛯恿魅紵俣鹊攘糠治?/h3>

圖3為調(diào)整稀釋率與初始溫度條件后，在定容燃燒彈中測試得到的一系列相近Sn的工況點(diǎn)組別。由圖3中可知，在層流燃燒過程中，初始溫度與稀釋率更高的條件同初始溫度與稀釋率更小的條件工況下Sn同樣近似相等。圖4所示為Sn相近工況點(diǎn)組別下SL隨稀釋率和溫度的變化關(guān)系。從圖4中可以發(fā)現(xiàn)，相近Sn組別工況下的SL相差較小，其相對誤差幾乎均在5%左右。故在稀釋率和初始溫度耦合作用下對天然氣- CO2- 空氣預(yù)混層流燃燒特征參數(shù)——火焰?zhèn)鞑ニ俣染哂幸欢ǖ牡攘坑绊戧P(guān)系。

圖5為馬克斯坦長度Lb隨稀釋率DR和初始溫度Tu的變化關(guān)系。由圖5可知，Lb都為正值，表明Sn隨拉伸的增加而減小，當(dāng)火焰前鋒面出現(xiàn)突起時(shí)(拉伸增加)，突起部分的火焰?zhèn)鞑ニ俣葘?huì)被抑制，使火焰趨于穩(wěn)定。在同一稀釋率下，初始溫度的提高加劇了反應(yīng)物的化學(xué)反應(yīng)速率，使得層流燃燒火焰穩(wěn)定性下降，故Lb變?。煌瑫r(shí)，Lb隨稀釋率增加而呈現(xiàn)出參差不齊的變化規(guī)律，這是因?yàn)橄♂屄实脑黾訉?dǎo)致混合氣火焰前鋒面穩(wěn)定性呈先增加、后減小的變化趨勢。同時(shí)在相近Sn組別下，Lb會(huì)存在較大的差異，這主要是因?yàn)閷恿骰鹧胬?拉伸率)程度的不同，導(dǎo)致Lb相比較差異較大。

圖6(a)為相近Sn組別下uL的變化情況，從中發(fā)現(xiàn)相近組別下uL存在較大的差異，且表現(xiàn)在初始溫度與稀釋率更高條件下的uL更大。這主要是因?yàn)閡L不僅與SL相關(guān)還與混合氣不同狀態(tài)密度比有關(guān)，不同溫度和稀釋率下混合氣的初始狀態(tài)密度和燃燒過后的密度存在差異，稀釋率增加，混合氣初始狀態(tài)密度增大，故ρb/ρu呈現(xiàn)下降趨勢。如圖6(b)所示，在相近Sn組別下，每一組后者的ρb/ρu更大，且每組的相對誤差均達(dá)到了14%左右。故盡管每組工況SL相近，但uL隨著ρb/ρu的不同必然存在著差異。

同時(shí)結(jié)合圖4和圖6(a)進(jìn)一步分析可知，SL和uL隨初始溫度增加而增加，隨稀釋率增加而呈減小的變化趨勢。這是因?yàn)橄♂屄始尤霑?huì)降低反應(yīng)物的濃度，導(dǎo)致氧氣分子與燃料分子之間接觸的幾率變小。另外，稀釋氣CO2不參與化學(xué)反應(yīng)，且在燃料化學(xué)反應(yīng)中會(huì)吸收熱量，導(dǎo)致燃燒反應(yīng)溫度降低，同樣會(huì)使得混合氣化學(xué)反應(yīng)速率下降，故使得火焰?zhèn)鞑ニ俣?Sn和SL)、uL降低。同時(shí)，隨著初始溫度增加會(huì)提高反應(yīng)物分子的能量，使一部分原來能量較低的分子變成活化分子，從而增加了反應(yīng)物分子中活化分子的數(shù)量，有效碰撞次數(shù)增多，從而促進(jìn)混合氣的化學(xué)反應(yīng)速率，使得火焰?zhèn)鞑ニ俣群蛈L提高。

圖7所示為Sn相近工況點(diǎn)組別下SL隨稀釋率和溫度的等高線變化關(guān)系。從圖7中可以發(fā)現(xiàn)：在SL相同區(qū)域中，稀釋率和溫度二者變化都是呈增長趨勢；溫度在375 K左右時(shí)，增長變化趨勢發(fā)生轉(zhuǎn)折但整體是上升的；同時(shí)也表明了初始溫度與稀釋率更高的條件同初始溫度與稀釋率更小的條件工況下SL具有相近值。在稀釋率較小階段，SL等高線分布更為密集，表明SL在低稀釋率階段受稀釋率的影響比受環(huán)境溫度對其影響更大。從圖8中可知：uL的等高線傾斜程度更小，表明要想使得兩工況的uL具有相等值，相較于Sn相近工況點(diǎn)組別，高的一個(gè)初始溫度工況下，其稀釋率更大；或者稀釋率不變，降低初始溫度值，同樣能夠達(dá)到一樣的效果。

進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，相近Sn組別時(shí)，更高的初始溫度與稀釋率同更小的初始溫度與稀釋率的工況，它們邊界條件之間分別對應(yīng)存在著一個(gè)等差數(shù)值關(guān)系，即更小的初始溫度348 K與稀釋率為0%同更高的初始溫度398 K與稀釋率為2%具有等量影響作用。因此，在初始壓力pu= 0.3 MPa、當(dāng)量比φ= 1.0時(shí)，初始溫度差ΔTu= 50 K與ΔDR=2%對天然氣混合氣層流燃燒中火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊戎匾獏?shù)具有一定的等量影響作用。同時(shí)，結(jié)合圖7、圖8可以推導(dǎo)出，除本文研究的試驗(yàn)點(diǎn)之外，具有等量影響關(guān)系的工況點(diǎn)存在較多，本文得到的相近點(diǎn)只是面工況上局部工況點(diǎn)。

3.2 燃燒特性參數(shù)等量分析

圖9(a)、圖9(b)給出了相近工況點(diǎn)的燃燒狀態(tài)參數(shù)，通過比較發(fā)現(xiàn)火焰發(fā)展期CA10、燃燒中點(diǎn)CA50、燃燒終點(diǎn)CA90以及燃燒持續(xù)期CD數(shù)值較為接近，其相對誤差均在5%內(nèi)。然而，由圖9(c)、圖9(d)可知，缸內(nèi)壓力和瞬時(shí)放熱率在初始溫度和稀釋率較小的工況下更大，這主要是因?yàn)槌跏紲囟群拖♂屄瘦^小的工況，混合氣中燃料總質(zhì)量更大，導(dǎo)致燃燒壓力與瞬時(shí)放熱率的峰值相較更大。但二者出現(xiàn)的峰值時(shí)間較為接近，這主要是因?yàn)殡S著稀釋率的增加，缸內(nèi)燃燒壓力峰值出現(xiàn)向后推遲，隨著初始溫度增加，缸內(nèi)燃燒壓力峰值提前，故在低初始溫度與小稀釋率情況下，相應(yīng)的增加初始溫度和稀釋率，其燃燒峰值壓力出現(xiàn)的時(shí)間幾乎不變。

圖10給出了NOx排放情況。由圖10可知：在同一稀釋率下初始溫度提高會(huì)導(dǎo)致NOx排放量增多；在相同初始溫度下，隨著稀釋率增加，NOx排放量下降。這是因?yàn)镹Ox排放主要受到溫度和氧濃度等因素的影響，稀釋氣的加入降低了缸內(nèi)環(huán)境中的氧濃度，導(dǎo)致NOx排放量下降。由圖11可知，每組相近Sn工況之間NOx排放量存在細(xì)微的差異，且后者的NOx排放量要稍微低一點(diǎn)。同時(shí)結(jié)合圖12可知，初始溫度與稀釋率更高條件的工況點(diǎn)，其缸內(nèi)最高溫度和高溫持續(xù)期都相較更小，有利于NOx排放降低。因此，相近Sn組別的邊界條件下，相比更小的初始溫度與稀釋率的工況點(diǎn)，更高初始溫度與稀釋率工況點(diǎn)的NOx排放量更低。

4 結(jié)論

基于定容燃燒彈，本文研究了稀釋率和初始溫度之間耦合作用對天然氣預(yù)混燃燒特性的等量影響關(guān)系。得到主要結(jié)論如下：

1)稀釋率與溫度耦合作用對天然氣預(yù)混燃燒具有一定等量影響作用，在相近Sn組別下，SL、火焰發(fā)展期、燃燒持續(xù)期幾乎相同，但uL存在較大差異。

2)在稀釋率較小階段，SL和uL受稀釋率影響比受環(huán)境溫度影響更大。

3)當(dāng)pu= 0.3 MPa、φ=1.0時(shí)，初始溫度差ΔTu=50 K與稀釋率差ΔDR=2%對天然氣預(yù)混燃燒具有等量影響關(guān)系，二者影響作用比較接近。

4)相近Sn組別的邊界條件下，相比更小的初始溫度與稀釋率的工況點(diǎn)，更高初始溫度與稀釋率工況點(diǎn)的NOx排放量更低。

參考文獻(xiàn)(References)

[1] Wang Z S, Zuo H B, Liu Z C, et al. Impact of N2dilution on combustion and emissions in a spark ignition CNG engine[J]. Energy Conversion and Management, 2014, 85(9):354-360.

[2] Putrasari Y, Praptijanto A, Nur A, et al. Evaluation of perfor-mance and emission of SI engine fuelled with CNG at low and high load condition [J]. Energy Procedia, 2015, 68:147-156.

[3] Kalam M A, Masjuki H H. An experimental investigation of high performance natural gas engine with direct injection[J]. Energy, 2011, 36(5):3563-3571.

[4] Yadollahi B, Boroomand M. The effect of combustion chamber geometry on injection and mixture preparation in a CNG direct injection SI engine[J]. Journal of Virological Methods, 2013, 107(1):52-62.

[5] Sen A K, Zheng J J, Huang Z H. Dynamics of cycle-to-cycle variations in a natural gas direct-injection spark-ignition engine[J]. Applied Energy, 2011, 88(7):2324-2334.

[6] Verma G, Prasad R K, Agarwal R A, et al. Experimental investigations of combustion, performance and emission characteristics of a hydrogen enriched natural gas fuelled prototype spark ignition engine[J]. Fuel, 2016, 178:209-217.

[7] Li W F, Liu Z C, Wang Z S, et al. Experimental investigation of the thermal and diluent effects of EGR components on combustion and NOxemissions of a turbocharged natural gas SI engine[J]. Energy Conversion and Management, 2014, 88(7):1041-1050.

[8] Tahtouh T, Halter F, Samson E, et al. Effects of hydrogen addition and nitrogen dilution on the laminar flame characteristics of premixed methane-air flames[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2009, 34(19):8329-8338.

[9] Lee S, Park S, Kim C, et al. Comparative study on EGR and lean burn strategies employed in an SI engine fueled by low calorific gas[J]. Applied Energy, 2014, 129(C):10-16.

[10] Cai X, Wang J, Zhang W, et al. Effects of oxygen enrichment on laminar burning velocities and Markstein lengths of CH4/O2/N2flames at elevated pressures[J]. Fuel, 2016, 184:466-473.

[11] 苗海燕，焦琦，黃佐華，等. 稀釋氣對摻氫天然氣層流預(yù)混燃燒速率的影響[J]. 燃燒科學(xué)與技術(shù)，2010，16(2): 104-110.

MIAO Hai-yan, JIAO qi，HUANG Zuo-hua，et al. Effect of diluent gas on laminar burning velocity of premixed hydrogen enriched natural gas and air mixtures[J]. Combustion Science and Technology, 2010, 16(2): 104-110.(in Chinese)

[12] 宋占峰，張欣，胡尚飛，等. CO2稀釋對天然氣摻氫預(yù)混層流火焰燃燒特性的影響[J]. 燃燒科學(xué)與技術(shù)，2016，22(5): 408-412.

SONG Zhan-feng，ZHANG Xin，HU Shang-fei，et al. Effect of CO2diluent gas on combustion characteristic of laminar flame of premixed hydrogen enriched natural gas and air mixtures[J]. Combustion Science and Technology,2016,22(5): 408-412.(in Chinese)

[13] Chan Y L, Zhu M M, Zhang Z Z, et al. The effect of CO2dilution on the laminar burning velocity of premixed methane/air flames [J]. Energy Procedia, 2015, 75:3048-3053.

[14] Hinton N, Stone R. Laminar burning velocity measurements of methane and carbon dioxide mixtures (biogas) over wide ranging temperatures and pressures[J]. Fuel, 2014, 116:743-750.

[15] Nonaka H O B, Pereira F M. Experimental and numerical study of CO2, content effects on the laminar burning velocity of biogas[J]. Fuel, 2016, 182:382-390.

[16] de Persis S, Foucher F, Pillier L,et al. Effects of O2enrichment and CO2dilution on laminar methane flames [J]. Energy,2013,55: 1055-1066.

[17] Zhang X, Huang Z, Zhang Z, et al. Measurements of laminar burning velocities and flame stability analysis for dissociated methanol-air-diluent mixtures at elevated temperatures and pressures[J]. International Journal of Hydrogen Energy, 2009, 34(11):4862-4875.

[18] Huang Z H, Yong Z, Ke Z, et al. Measurements of laminar burning velocities for natural gas-hydrogen-air mixtures[J]. Combustion and Flame, 2006, 146(1/2):302-311.

[19] Lamoureux N, Djebay-Chaumeix N, Paillard C E. Laminar flame velocity determination for H2-air-He-CO2mixtures using the spherical bomb method[J]. Experimental Thermal & Fluid Science, 2003, 27(4):385-393.

[20] Kelley A P, Law C K. Nonlinear effects in the extraction of laminar flame speeds from expanding spherical flames[J]. Combustion and Flame,2009,156(9):1844-1851.