天然氣重整器內(nèi)部傳遞過(guò)程的數(shù)值模擬

【摘要】：天然氣通過(guò)重整反應(yīng)可以生成氫氣,成為燃料電池氫原料的重要來(lái)源。目前緊湊型天然氣重整器的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì),主要集中在材料方面的研究,而內(nèi)部機(jī)理方面的研究較少。對(duì)天然氣重整器內(nèi)部流動(dòng)與傳熱現(xiàn)象進(jìn)行了模擬與分析。分析中考慮了化學(xué)反應(yīng)的影響,采用了耦合的邊界條件以及可變的熱物性參數(shù),建立了描述流通管道和多孔催化劑層內(nèi)部流動(dòng)與傳熱現(xiàn)象的三維數(shù)學(xué)模型。采用SIMPLE算法對(duì)模型進(jìn)行求解,得到了化學(xué)反應(yīng)速率、混合氣濃度以及溫度等的空間分布。結(jié)果表明,化學(xué)反應(yīng)限制在厚度約為1mm的催化劑薄層內(nèi)進(jìn)行,沿主流動(dòng)方向,CH4濃度由19.5%降到7%左右,H2濃度由4.1%上升到13%左右,混合氣溫度上升約10℃。研究結(jié)果對(duì)天然氣重整器的開(kāi)發(fā)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有參考意義。 【作者單位】：
【關(guān)鍵詞】： 燃料電池 天然氣 重整器 傳熱 傳質(zhì) 數(shù)值模擬 流動(dòng)方向 水蒸氣重整反應(yīng) 化學(xué)反應(yīng) 傳遞過(guò)程
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào):50706004) 遼寧省2007年博士啟動(dòng)基金的資助
【分類號(hào)】：TE64
【正文快照】： 天然氣(甲烷占97%以上)通過(guò)重整反應(yīng)生成的氫氣,可成為燃料電池氫原料的重要來(lái)源。近年出現(xiàn)的緊湊型天然氣重整器由燃燒與重整兩個(gè)平行管道組成,具有熱傳導(dǎo)的距離以及氣體擴(kuò)散路徑短的優(yōu)點(diǎn),降低了重整器中的傳熱、傳質(zhì)阻力。因此,該重整器不僅能量利用率較高,也使得體積大大

您可以在本站搜索以下學(xué)術(shù)論文文獻(xiàn)來(lái)了解更多相關(guān)內(nèi)容

IGCC及煤氣化固體氧化物燃料電池混合循環(huán)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性分析    張斌,倪維斗,李政

煤氣化-固體氧化物燃料電池混合循環(huán)系統(tǒng)的分析    張斌,李政,倪維斗

管式SOFC數(shù)學(xué)模型及系統(tǒng)性能分析    徐澤亞;楊晨;

固體氧化物燃料電池傳熱傳質(zhì)模型研究    賈俊曦

中溫固體氧化物燃料電池材料制備及性能研究    劉榮輝

燃料電池/微透平混合發(fā)電裝置系統(tǒng)建模與仿真    徐澤亞

基于現(xiàn)象的建模方法研究及其應(yīng)用    馬旭

煤加氫氣化及固體氧化物燃料電池?cái)?shù)值模擬    王麗俐

中溫平板型SOFC電堆的模擬與控制    劉洋

豎爐直接還原釩鈦磁鐵礦    陸文雄,馮忠岐

天然氣中微量總硫的快速測(cè)定法    顧永祚 ,張萬(wàn)福 ,李芳林

加拿大硫磺工業(yè)見(jiàn)聞    趙增泰

積極開(kāi)發(fā)我國(guó)硫酸工業(yè)的原料途徑    趙增泰

四川省地質(zhì)學(xué)會(huì)召開(kāi)《發(fā)揮四川礦產(chǎn)資源優(yōu)勢(shì)座談會(huì)》    

油井復(fù)壓注氮    

空分設(shè)備與天然氣調(diào)峰設(shè)備的聯(lián)合裝置    J.T.Lavin,D.T.Linnett,B.Rathborne,魚(yú)云林

與英國(guó)石油碳素公司關(guān)于天然氣處理和液化座談小結(jié)    劉香廷

能源與城市煤氣    

壓力下天然氣干式除塵器的選型試驗(yàn)——天然氣干式除塵器研究報(bào)告之一    時(shí)銘顯

天然氣水合物開(kāi)發(fā)利用前景淺析    盧振權(quán);

煤層氣的測(cè)井評(píng)價(jià)    李銘;楚澤涵;盧穎忠;

大地電磁反演法綜述    王家映;

新世紀(jì)天然氣在中國(guó)發(fā)展的戰(zhàn)略機(jī)遇    胡見(jiàn)義;

我國(guó)天然氣凈化和液化(LNG)方法以及應(yīng)用前景探討    申傳文;廖麗華;葉士祿;亢健榮;

清潔氣體燃料——21世紀(jì)汽車的主導(dǎo)能源    郭孔輝;孫濟(jì)美;高青;

不同用途的低溫混合工質(zhì)節(jié)流制冷系統(tǒng)研究的綜合報(bào)道    羅二倉(cāng);公茂瓊;石磊;周遠(yuǎn);張平生;

天然氣和混合制冷劑的相平衡特性    石玉美;顧安忠;魯雪生;汪榮順;

直燃型溴化鋰吸收式冷熱水機(jī)組在上海地區(qū)應(yīng)用與推廣    姚國(guó)琦;

簡(jiǎn)介地?zé)豳Y源供熱    王宏偉;

北京公交投資十多億組建世界最大天然氣車隊(duì)    陳維光 吳佩義

邁向多元化的公用事業(yè)    張健 毛專建

北京將調(diào)整能源結(jié)構(gòu)    據(jù)新華社

日本進(jìn)軍“環(huán)保型”制造業(yè)    馮昭奎

為天然氣應(yīng)用開(kāi)拓新領(lǐng)域    陳麗珍

天然氣將成為洋浦經(jīng)濟(jì)開(kāi)發(fā)主戰(zhàn)場(chǎng)    記者 侯杰

俄推出石油勘探電腦模擬系統(tǒng)    秦德岐

美國(guó)天然氣價(jià)格將大漲    張化

大慶油田公司天然氣零放空    劉翔飛

雙燃料車經(jīng)濟(jì)環(huán)保性能不佳    記者 王繁泓

聚合物膜中水蒸氣滲透行為及脫濕過(guò)程研究    劉麗

固體氧化物燃料電池復(fù)合摻雜陰極材料的研究    馬文會(huì)

固體氧化物燃料電池CeO2基電解質(zhì)的制備    劉旭俐

塔里木盆地輪南地區(qū)奧陶系潛山含油氣性研究    顧喬元

松遼盆地北部深層天然氣富集主控因素研究    田春志

鶯瓊盆地天然氣成因類型及成藏動(dòng)力學(xué)研究    黃保家

天然氣集輸管網(wǎng)系統(tǒng)最優(yōu)規(guī)劃研究    袁宗明

濰北走滑盆地形成演化與含油氣系統(tǒng)    李曉清

基于化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的天然氣—柴油電控雙燃料發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒模型的研究    趙駱偉

熔融碳酸鹽燃料電池中陰極反應(yīng)和形變/溶解機(jī)理探討及其改性研究    陳麗江

多級(jí)噴射器特性及工程應(yīng)用基礎(chǔ)研究    金良安

遼河油田價(jià)值鏈分析與重組設(shè)計(jì)    崔穎凱

天然氣制氨中的低溫甲醇洗與深冷凈代集成的研究    郭莉蘋

非水體系中電化學(xué)解離和吸附的表面增強(qiáng)拉曼光譜研究    孫玉華

西南油氣田分公司天然氣市場(chǎng)戰(zhàn)略研究    白貴林

能源結(jié)構(gòu)改變對(duì)蘭州市大氣污染的影響    高建華

固體氧化物燃料電池陰極的制備及性能的研究    盧自桂

質(zhì)子交換膜燃料電池雙極板的研究    燕希強(qiáng)

基于RDF的知識(shí)表示機(jī)制的研究    王湖南

天然氣計(jì)量的計(jì)算機(jī)技術(shù)    廖茂盛