纳秒脉冲等离子体重整装置

火箭发动机在线重整甲烷

采用纳秒脉冲驱动的双层介质阻挡放电等离子体，在实现甲烷高效在线重整的同时降低能耗并提高氢气选择性，有望改善液氧甲烷火箭发动机的点火与燃烧性能。

Ruilei, Yang · Che, Xueke · Bo Yuan, Deng · Yue, Lin

International Journal of Hydrogen Energy 2024

参数信息

发动机比冲提升

3.9 %

甲烷转化率提升

4 %

H2选择性提升

13 %

C2H4选择性提升

6 %

甲烷转化率

1.9 %

甲烷转化率

8 %

能量转化效率

6 %

能量转化效率

3.8 %

技术优势

点火延迟缩短

在线重整产生的氢气可加速火焰发展，从而改善发动机点火性能。

重整能耗更低

纳秒脉冲激发比高频交流激发耗散更少的放电能量，同时实现更高的甲烷转化率。

氢气选择性更高

双层介质阻挡放电更均匀，可减少副产物积累，从而提高氢气选择性。

应用场景

• 液氧甲烷火箭发动机：在线重整甲烷生成氢气，缩短点火延迟，提高比冲。
• 航天推进系统：提高发动机比冲，降低发射成本。
• 无人机动力系统：加速火焰发展，改善高空点火可靠性。
• 燃料重整技术：纳秒脉冲双层介质阻挡放电实现低能耗高效重整。