CO气体燃料化学链系统的数值模拟
发布时间：2021-01-12 22:05
化学链燃烧技术是一种新型的无火焰燃烧方式,在提高燃烧效率和控制污染物排放等方面提供了较好的技术方案,在当下众多的燃烧方式中扮演着重要角色,化学链系统的工作原理是将传统的直接燃烧过程分成两部分进行,首先通过循环流动的载氧体介质单独与空气中的载氧体发生氧化反应,吸收空气中的氧气生成载氧状态的载氧体颗粒后与固体或气体燃料发生还原反应释放热量,进而完成燃烧过程。本文通过数值模拟方法对化学链燃烧过程展开研究。化学链燃烧系统主要包括空气反应器与燃料反应器两个部分,在空气反应器内进行氧化反应;在燃料反应器内,被氧化的载氧体与燃料发生还原反应释放热量完成燃烧。因此本文将分别选择空气反应器、燃料反应器和化学链整床三个部分作为模拟对象进行模拟分析,其中包括:对空气反应器内流化过程进行模拟、对燃料反应器内的鼓泡流态和燃烧过程进行模拟、对反应器整床的流动过程进行模拟。模拟采用“欧拉-拉格朗日”方法,基于DDPM（稠密离散相）模型进行模拟研究,燃料选择为气体燃料CO,载氧体选择为Fe2O3,对反应器内不同时刻的具体流动及反应状态进行分析,主要包括:分析基于DDPM模型...
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
赵海波等冷态模型
究；数值模拟研究。 化学链燃烧实验研究现状国内外对化学链燃烧的实验研究主要从以下几个方面进行，主要包括：化反应器结构和工艺流程的研究，不同种类燃料反应特性的研究，载氧体性研究。目前大部分化学链反应器所采用的装置都是以串行流化床为基础设计搭建台，基于该结构的实验研究在国内外已经取得一定成果。同时，化学链反作为一种较为复杂的设备，通过改变整床设备的流程和具体实施方式，可现化学链燃烧、化学链重整等一系列工艺。其中，华中科技大学煤燃烧国点实验室以及东南大学沈来宏课题组等作为国内化学链实验研究领域的代经取得一定进展。华中科技大学赵海波等通过自行设计的不同功率、不同的实验台，搭载不同种类燃料进行实验并对实验结果进行分析[19-23]。其冷型如图 1-1 所示，该模型分别对不同的燃料及载氧体进行试验，分析并总循环流化床内的两相流动特征和燃料燃烧及反应特性。
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文念首 次被定义， 瑞典查尔姆斯理工大学（ Chalmers University onology）是化学链燃烧研究的集中地， Lyngfelt 等人基于化学反应动力学量守恒方程为基础的构思方案成功搭建了化学链系统实验台[32]，该系统按期目标稳定运行，无串气、连续性较好，是世界上第一个化学链燃烧系统gfelt 等设计的实验方案及冷态系统模型如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]合成铜基氧载体和铜矿石的煤化学链氧解耦燃烧的比较[J]. 王坤,赵海波,田鑫,梅道锋,方彦飞,马琎晨,郑楚光. 煤炭学报. 2015(11)
[2]化学链燃烧串行流化床系统的热态CFD模拟[J]. 苏明泽,赵海波,马琎晨,郑楚光. 燃烧科学与技术. 2015(04)
[3]加压串行流化床制取生物质合成气的模拟[J]. 冯飞,宋国辉,沈来宏,肖军,张蕾. 农业机械学报. 2013(03)
[4]CuO/Al2O3作为载氧剂的流化床化学链燃烧数值模拟[J]. 李俊,郭雪岩. 上海理工大学学报. 2012(01)
[5]溶胶凝胶Fe2O3/Al2O3氧载体与甲烷的循环反应性研究[J]. 蒋林林,赵海波,张少华,王保文,王建,郑楚光. 工程热物理学报. 2011(02)
[6]煤基化学链燃烧技术的Fe2O3/Al2O3氧载体研究[J]. 蒋林林,赵海波,张少华,王建,郑楚光. 工程热物理学报. 2010(06)
[7]不同气化介质下CaSO4载氧体的煤化学链燃烧实验研究[J]. 秦翠娟,沈来宏,郑敏,肖军. 中国电机工程学报. 2009(26)
[8]燃煤串行流化床置换燃烧分离CO2机理研究[J]. 沈来宏,肖军,张辉,肖睿. 中国科学（E辑:技术科学）. 2007(03)
[9]基于CaSO4载氧体的煤化学链燃烧分离CO2研究[J]. 沈来宏,肖军,肖睿,张辉. 中国电机工程学报. 2007(02)
硕士论文
[1]增压化学链还原反应器数值模拟[D]. 李永强.华北电力大学 2017
[2]基于TFM-DEM耦合模型的气固多相流动数值模拟[D]. 张天浴.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于铁矿石载氧体的气体燃料化学链燃烧特性与气固流动模拟研究[D]. 王煜茜.东南大学 2015
[4]化学链流化床内气固两相流动与反应特性的研究[D]. 杨旭.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：2973633
【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
赵海波等冷态模型
究；数值模拟研究。 化学链燃烧实验研究现状国内外对化学链燃烧的实验研究主要从以下几个方面进行，主要包括：化反应器结构和工艺流程的研究，不同种类燃料反应特性的研究，载氧体性研究。目前大部分化学链反应器所采用的装置都是以串行流化床为基础设计搭建台，基于该结构的实验研究在国内外已经取得一定成果。同时，化学链反作为一种较为复杂的设备，通过改变整床设备的流程和具体实施方式，可现化学链燃烧、化学链重整等一系列工艺。其中，华中科技大学煤燃烧国点实验室以及东南大学沈来宏课题组等作为国内化学链实验研究领域的代经取得一定进展。华中科技大学赵海波等通过自行设计的不同功率、不同的实验台，搭载不同种类燃料进行实验并对实验结果进行分析[19-23]。其冷型如图 1-1 所示，该模型分别对不同的燃料及载氧体进行试验，分析并总循环流化床内的两相流动特征和燃料燃烧及反应特性。
哈尔滨理工大学工程硕士学位论文念首 次被定义， 瑞典查尔姆斯理工大学（ Chalmers University onology）是化学链燃烧研究的集中地， Lyngfelt 等人基于化学反应动力学量守恒方程为基础的构思方案成功搭建了化学链系统实验台[32]，该系统按期目标稳定运行，无串气、连续性较好，是世界上第一个化学链燃烧系统gfelt 等设计的实验方案及冷态系统模型如图 1-3 所示。
【参考文献】：
期刊论文
[1]合成铜基氧载体和铜矿石的煤化学链氧解耦燃烧的比较[J]. 王坤,赵海波,田鑫,梅道锋,方彦飞,马琎晨,郑楚光. 煤炭学报. 2015(11)
[2]化学链燃烧串行流化床系统的热态CFD模拟[J]. 苏明泽,赵海波,马琎晨,郑楚光. 燃烧科学与技术. 2015(04)
[3]加压串行流化床制取生物质合成气的模拟[J]. 冯飞,宋国辉,沈来宏,肖军,张蕾. 农业机械学报. 2013(03)
[4]CuO/Al2O3作为载氧剂的流化床化学链燃烧数值模拟[J]. 李俊,郭雪岩. 上海理工大学学报. 2012(01)
[5]溶胶凝胶Fe2O3/Al2O3氧载体与甲烷的循环反应性研究[J]. 蒋林林,赵海波,张少华,王保文,王建,郑楚光. 工程热物理学报. 2011(02)
[6]煤基化学链燃烧技术的Fe2O3/Al2O3氧载体研究[J]. 蒋林林,赵海波,张少华,王建,郑楚光. 工程热物理学报. 2010(06)
[7]不同气化介质下CaSO4载氧体的煤化学链燃烧实验研究[J]. 秦翠娟,沈来宏,郑敏,肖军. 中国电机工程学报. 2009(26)
[8]燃煤串行流化床置换燃烧分离CO2机理研究[J]. 沈来宏,肖军,张辉,肖睿. 中国科学（E辑:技术科学）. 2007(03)
[9]基于CaSO4载氧体的煤化学链燃烧分离CO2研究[J]. 沈来宏,肖军,肖睿,张辉. 中国电机工程学报. 2007(02)
硕士论文
[1]增压化学链还原反应器数值模拟[D]. 李永强.华北电力大学 2017
[2]基于TFM-DEM耦合模型的气固多相流动数值模拟[D]. 张天浴.哈尔滨工业大学 2016
[3]基于铁矿石载氧体的气体燃料化学链燃烧特性与气固流动模拟研究[D]. 王煜茜.东南大学 2015
[4]化学链流化床内气固两相流动与反应特性的研究[D]. 杨旭.哈尔滨工业大学 2009
本文编号：2973633
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