燃烧与污染物生成机理
以层流预混火焰、扩散火焰和对冲火焰等可控体系为对象，研究着火、火焰传播、熄灭及污染物生成的基础规律。重点关注碳烟前驱体形成、颗粒成核、生长与氧化，以及 NOx 的生成和还原路径，分析燃料分子结构、反应气氛、温度、压力及流动拉伸等因素的影响，为燃烧反应机理和污染物模型的发展提供依据。
CLS · RESEARCH AREAS
先进燃烧与动力技术
Advanced Combustion & Power Technologies
揭示燃烧与污染物生成的基础机制，发展服务工业供热和清洁动力的高效、低排放燃烧技术。
研究概述
燃烧是工业供热和动力系统实现能源转换的重要方式，提高效率并减少污染物排放，是清洁燃料应用中的关键任务。燃料特性和反应条件会改变火焰行为，也会影响碳烟、氮氧化物（NOx）等污染物的形成。我们从层流火焰、对冲火焰等可控体系出发，研究燃烧与污染物生成的基础规律，并将相关认识用于工业窑炉和动力装置。同时，通过热量回收与燃烧方式创新，探索低反应活性燃料及受限空间中的高效、稳定燃烧。
研究重点
工业窑炉与高效清洁供热
面向陶瓷、玻璃及其他高温工业过程，研究燃料替代对炉内火焰分布、辐射传热、温度均匀性和工艺气氛的影响。通过燃烧分级、空气组织和热量回收等方法，探索兼顾产品质量、能源效率与排放控制的供热方案，关注氨氢燃料在工业窑炉中的适应性及规模化应用问题。
清洁燃料在动力系统中的燃烧
以内燃机等动力装置为应用对象，研究天然气掺氢及其他清洁燃料的燃烧特性。关注掺氢比例、混合气浓度和点火条件对着火、燃烧速率、稀薄燃烧极限及循环稳定性的影响，分析燃料性质与运行策略如何共同决定热效率和污染物排放。面向氢、氨氢及其他未来燃料，探索适应不同工况的燃烧与调控方法。
先进燃烧方式与热量循环利用
围绕回热式超焓燃烧，研究瑞士卷、多孔介质等结构中的热量回收与反应物预热，揭示热量循环、化学反应和热损失对火焰稳定及燃烧极限的影响。关注微尺度受限空间中的火焰与壁面作用，探索紧凑、高效的燃烧装置。在此基础上，拟拓展适用于超低浓度燃料及氨燃料的催化燃烧，研究表面反应与气相反应的协同、催化剂稳定性及副产物控制。
研究展望
未来将深化碳烟与含氮污染物的生成机理研究，为清洁燃料在工业和动力系统中的应用提供依据。围绕回热式超焓燃烧和微尺度燃烧，进一步研究热量循环对火焰稳定与能源效率的作用，并逐步探索适用于超低浓度燃料及氨燃料的催化燃烧，兼顾稳定运行和低排放。
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