催化壁面對微型燃燒腔內(nèi)甲烷燃燒影響的數(shù)值模擬

【摘要】：為研究不同催化壁面對燃燒的影響,采用甲烷和空氣預(yù)混催化燃燒方式,運(yùn)用連續(xù)介質(zhì)層流有限速率模型和二階離散方法對微型燃燒腔內(nèi)不同催化壁面對甲烷催化燃燒的影響進(jìn)行了三維數(shù)值模擬。結(jié)果表明,壁面溫度、甲烷與氧氣摩爾比和甲烷質(zhì)量流量變化時(shí),下催化壁面對甲烷催化燃燒效率影響最大,側(cè)面次之,上催化壁面最小。下催化壁面單位面積催化燃燒效率約是上催化壁面的3倍,其催化劑利用率也最高。涂敷催化劑時(shí),下底面應(yīng)適當(dāng)多涂,側(cè)面適量,上底面盡量少涂。得到了不同催化壁面對甲烷催化燃燒的影響規(guī)律和貢獻(xiàn)率,提出了涂覆催化劑的優(yōu)化策略,降低催化燃燒成本。 【作者單位】： 重慶大學(xué)動力工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 微型燃燒器 甲烷 燃燒 催化壁面 數(shù)值模擬
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50906103;20876118)
【分類號】：TK16
【正文快照】： 甲烷因具有高能量密度、易獲得、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),將成為微型氣體發(fā)動機(jī)的首選燃料。但微尺度燃燒器空間體積小,面容比大,熱量損失嚴(yán)重,使常規(guī)空間反應(yīng)無法穩(wěn)定進(jìn)行。而催化燃燒不受熄火極限尺寸限制,燃燒溫度低,可有效地降低熱量損失;且更適合于面容比大的微細(xì)尺度燃燒,因此

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