O<sub>2</sub>/N<sub>2</sub>和O<sub>2</sub>/CO<sub>2</sub>气氛下CH<sub>4</sub>/H<sub>2</sub>加压燃烧的反应分子动力学模拟
来源：动力工程学报杂志2026年第2期北京时间：
作者：雷鸣, 王姿, 洪迪昆, 李永毅, 张倩, 张磊,
摘要：与单独的燃烧过程相比,甲烷与氢气混合燃烧具有减少碳排放和提高能源灵活性的优点。采用分子模拟的方法研究了甲烷和氢气在空气和富氧气氛反应体系中的共燃特性。结果表明:由于CO2在低温下呈化学惰性,高CO2体积分数下CH4的消耗速率小于空气气氛下,而在高温条件下,CO2的快速氧化性加速了甲烷和氢气的消耗。在空气气氛和富氧气氛中,当掺混氢气比例为0.5时,氢气促进了甲烷的燃烧。环境压力的升高可加速甲烷和氢气的燃烧,但在富氧条件下,CH4的消耗率比空气气氛中低,主要原因是压力的升高强化了CO2的分子间作用力,使其呈现化学惰性。随着O2体积分数的增加,2种气氛下CH4和H2的燃烧速率均有所增加,但空气气氛下CH4的消耗速率大于富氧气氛下。温度、掺氢比例、压力和当量比对甲烷掺氢燃烧的整体反应路径影响较小,但反应气氛会通过影响某些关键反应的初始反应时间进而影响气体燃烧速率。
关键词：CH4/H2混合燃烧,O2/N2气氛,O2/CO2气氛,燃烧速率,分子动力学,
