8月28日消息，arXiv近日发布论文《Direct numerical simulation of NOx formation in turbulent lean premixed hydrogen-air flames under engine-relevant conditions》，作者为Chao Xu、Yiqing Wang与Riccardo Scarcelli，8月26日提交。

该研究采用直接数值模拟（DNS）方法，在发动机相关工况下研究湍流贫燃氢气-空气预混火焰中的NOx生成问题。研究者系统改变湍流强度并采用不同的分子输运模型，以分离湍流强度、路易斯数（Lewis number）与优先扩散效应对NOx生成的独立影响。

结果显示，在所有湍流工况下NOx生成都显著增强；湍流与氢气特有的分子输运非对称性（优先扩散）共同改变火焰局部结构与温度分布，进而影响氮氧化物的生成路径。氢气燃烧本身不含碳排放，但高温下的NOx控制是氢内燃机与氢燃气轮机商业化的关键工程难题之一。

DNS在不引入湍流模型假设的情况下解析全部湍流尺度，其结果常被用于校验工程湍流燃烧模型。该工作量化了发动机条件下湍流与分子输运对氢火焰NOx的作用机制，可为氢动力发动机的燃烧室设计与排放模型开发提供基准数据。 （来源：arXiv）