甲烷微尺度燃烧中气相反应与催化反应间的相互作用
本文选题:催化 + 甲烷 ; 参考:《化工进展》2017年06期
【摘要】:以往对甲烷微尺度催化燃烧的研究中,甲烷的气相反应往往没有受到足够的重视,有时候甚至被忽略。为了了解气相反应在甲烷的微尺度燃烧中所起的作用,本文使用了计算流体力学软件Fluent对CH_4和空气的预混气体在微尺度平板燃烧器中的催化燃烧过程进行了数值模拟,对比在0.2mm和1mm两种间距的微尺度平板燃烧器内CH_4的催化燃烧过程,研究了微尺度平板燃烧器内CH_4气相反应与CH_4催化反应的相互影响,其中重点研究了CH_4气相反应对CH_4催化反应的影响。模拟结果显示:(1)在间距为0.2mm和1mm的微尺度平板燃烧器中,CH_4气相反应均是由CH_4催化反应所引起;(2)在0.2mm间距的微尺度平板燃烧器中,CH_4气相反应产生的OH促进了CH_4催化反应的进行;(3)在1mm间距的微尺度平板燃烧器中,CH_4气相反应对CH_4催化反应仍然具有促进作用,但对CH_4催化反应的抑制作用更为显著。研究结果可以为设计和开发高效稳定的微尺度平板燃烧器提供参考。
[Abstract]:In the previous studies of methane micro-scale catalytic combustion, methane gaseous reaction has not been paid enough attention to, sometimes even neglected. In order to understand the role of gaseous reaction in the micro-scale combustion of methane, the catalytic combustion process of CH_4 and air premixed gases in a micro-scale flat plate burner was numerically simulated by using the computational fluid dynamics software Fluent. By comparing the catalytic combustion process of CH_4 in a micro scale flat burner with 0.2mm and 1mm spacing, the interaction between CH_4 gas phase reaction and CH_4 catalytic reaction in a micro scale plate burner was studied. The effect of CH_4 gas phase reaction on CH_4 catalytic reaction was studied. The simulation results show that Ch _ 4 gas phase reaction is caused by CH_4 catalytic reaction in micro-scale flat burner with spacing of 0.2mm and 1mm.) in micro-scale flat burner with 0.2mm spacing, the OH produced by Ch _ 4 gas phase reaction promotes CH_4 catalysis. In the micro-scale flat burner with 1mm spacing, Ch _ 4 gas phase reaction can still promote the catalytic reaction of CH_4. But the inhibitory effect on CH_4 catalytic reaction was more obvious. The results can provide a reference for the design and development of an efficient and stable micro-scale flat-plate burner.
【作者单位】: 浙江大学能源清洁利用国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金项目(51336010)
【分类号】:TQ038.1
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本文编号:1840984
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