载气比对滑动弧裂解丙烷组分影响的研究

摘要

为了提升脉冲爆轰发动机的点火性能达到稳定点火起爆的目的,在氮气气氛下采用高压直流滑动弧放电等离子体裂解器对气体燃料-丙烷进行裂解实验。将进气流量中丙烷和氮气的摩尔比定义为载气比,在不同载气比下进行试验,得到丙烷转化率制氢能耗、氢气选择性和裂解产物中不同组分的体积分数,并分析能量输入密度对丙烷转化率的影响。结果表明,当进气流量中的载气比从1降低至0.2时,丙烷转化率由97.4%逐渐降低至91.8%,输入能量密度随载气比的增大逐渐降低;丙烷/氮气混合气经过等离子体作用后的裂解产物中,氢气体积分数最高,为81.80%,乙炔次之,体积分数为7.90%;丙烷/氮气混合气裂解产物中碳氢化合物各组分体积分数随载气比的增加有所增大;当载气比为0.8时,高压直流滑动弧放电等离子体可获得较高氢气选择性的同时,还可以保持较低的制氢能耗。研究结果可对碳氢燃料航空航天发动机辅助点火燃烧提供一定参考。