近日，实验室学术带头人黄佐华教授团队在能源与燃烧领域国际顶级期刊Progress in Energy and Combustion Science发表题为“Flame stabilization and emission characteristics of ammonia combustion in model gas turbine combustors: Recent progress and prospects”（燃气轮机燃烧室氨燃烧的火焰稳定与排放特性：最新进展与展望）综述论文。实验室为论文第一单位和第一作者单位，通讯作者为实验室黄佐华、王金华教授，论文合作者包括西安交通大学卫旭涛助理教授、日本京都大学安振华博士、日本九州大学Ekenechukwu C. Okafor副教授、沙特阿卜杜拉国王科技大学Thibault F. Guiberti助理教授。

论文封面及作者单位信息

       Progress in Energy and Combustion Science 创刊于1974年，以编辑邀稿的形式收录能源、燃烧科学领域最新前沿专题的综述类论文。该期刊在机械工程（180个期刊）和热力学（76个期刊）两个领域中均排名第一，2024年影响影子为32.0（数据来源：Journal Citation Reports 2024），每年发文量仅30~50篇。

       碳中和是全球能源动力领域转型的战略方向，化石燃料燃烧仍然为主要的CO2排放源，迫切需要构建低碳/零碳新型能源体系。氨不含碳，是一种良好的氢载体，具有非常好的燃料特性且易储存，因此被认为是实现绿色经济极具潜力的零碳燃料。通过可再生能源制取绿氨至发电、动力等应用端燃烧利用可以实现全生命周期的零碳，实现CO2有效控制和低碳可持续发展，符合新质生产力的目标。

       由于二战时期能源安全问题，早在上世纪就有过将氨作为燃料的研究热潮。早期尝试证明氨燃气轮机不仅点火困难而且表现出极低的燃烧效率，且稳定运行的范围非常狭窄。近年来由于气候变化问题重新将零碳燃料利用推向研究热点。近10年来国内外虽然针对氨在燃机方面已开展了大量研究，但仍然存在由于燃烧慢引起的高效稳定燃烧以及燃烧强化、燃料型NOx排放控制两个方面主要问题。目前虽然已有大量基础研究工作，然而有效的燃烧组织、燃烧强化、NOx控制策略并不明晰。本综述论文在团队氨燃烧系统研究工作基础上，对国内外本领域研究工作进行全面总结梳理，阐明了氨燃烧稳定本质机理，系统阐述了氨燃烧强化方法以及应用于燃机的可能性，从NOx生成路径以及燃烧组织方面论述了面向燃机的NOx控制策略，阐明了基础燃烧、实验室旋流燃烧和燃机燃烧室关联性，最后提出了未来氨燃料燃机研究领域的基础研究方向、研究方法拓展，以及未来潜在的燃烧技术。本综述论文可以为未来提供研究方向参考，为发展燃机技术提供理论支撑。

零碳燃料氨应用技术路线图

面向燃机的氨燃烧研究路线图

       黄佐华教授团队科研主要面向航空航天、燃气轮机及内燃动力装置中的燃烧基础理论和关键技术。研究面向能源结构化调整，服务新型能源循环经济、双碳目标等国家战略，响应国家和社会发展的重大需求。包含燃料化学反应动力学以及燃料物性调控、液态燃料雾化蒸发过程以及燃烧控制和强化、层流/湍流火焰动力学、氢氨燃料改性以及面向装备的氢氨高效低氮利用技术。团队先后获得国家自然科学奖二等奖1项、教育部高等学校科学技术奖一等奖1项、陕西省科学技术奖一等奖2项。团队成员主持973课题3项、国家自然科学基金重大研究计划重点项目1项、自然科学基金重点项目4项、两机专项课题3项等多项重点重大项目。

       全文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360128524000510

       黄佐华教授团队主页：/xjtu/smu_gr/en/web/zhhuang