SCOPUS
SCIE
Characteristics of NO<sub>x</sub> emissions of counterflow nonpremixed water-laden methane/air flames
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2018
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등재정보
SCOPUS,SCIE
자료형태
학술저널
수록면
523-535(13쪽)
제공처
<P><B>Abstract</B></P> <P>A computational investigation on the characteristics of nitrogen oxides (NO<SUB>x</SUB>) emissions for counterflow nonpremixed water (H<SUB>2</SUB>O)-laden methane (CH<SUB>4</SUB>)/air flames is conducted since a detailed observation of NO<SUB>x</SUB> formation for fuel having naturally high H<SUB>2</SUB>O vapor content is necessary. Using a detailed kinetic mechanism, NO<SUB>x</SUB> emissions are predicted for low and high flame strain rates (<I>a</I>), and the reaction paths are investigated. With H<SUB>2</SUB>O addition NO<SUB>x</SUB> emissions are reduced due to the chemical process as well as the thermal process such as diluting and cooling effects, the latter is more dominant than the former in NO<SUB>x</SUB> reduction, and the thermal and prompt NO mechanisms become less dominant for the chemical process. With increasing <I>a</I>, NO<SUB>x</SUB> emissions are also reduced, and it is mainly due to the thermal process. Reaction NH + O = NO + H in the prompt pathway is the major reaction step that results in reducing NO emissions via the chemical process due to H<SUB>2</SUB>O addition for both low- and high-stretched flames, though reaction N + OH = NO + H in the thermal pathway is also the major reaction step for the high-stretched flames. In addition, for the high-stretched flames the NO<SUB>2</SUB> pathway in NO production becomes relatively more important with H<SUB>2</SUB>O addition.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> With H<SUB>2</SUB>O addition NO<SUB>x</SUB> emissions are reduced mainly due to the thermal effects. </LI> <LI> NH + O = NO + H in the prompt NO pathway becomes less significant with H<SUB>2</SUB>O addition. </LI> <LI> In high-stretched flames N + OH = NO + H is also less significant with H<SUB>2</SUB>O addition. </LI> <LI> In high-stretched, H<SUB>2</SUB>O-added flames the NO<SUB>2</SUB> pathway is relatively important. </LI> <LI> With increasing strain rates, NO<SUB>x</SUB> emissions in H<SUB>2</SUB>O-laden flames are also reduced. </LI> </UL> </P>
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