甲烷微尺度燃燒中氣相反應(yīng)與催化反應(yīng)間的相互作用
本文選題:催化 + 甲烷; 參考:《化工進展》2017年06期
【摘要】:以往對甲烷微尺度催化燃燒的研究中,甲烷的氣相反應(yīng)往往沒有受到足夠的重視,有時候甚至被忽略。為了了解氣相反應(yīng)在甲烷的微尺度燃燒中所起的作用,本文使用了計算流體力學軟件Fluent對CH_4和空氣的預(yù)混氣體在微尺度平板燃燒器中的催化燃燒過程進行了數(shù)值模擬,對比在0.2mm和1mm兩種間距的微尺度平板燃燒器內(nèi)CH_4的催化燃燒過程,研究了微尺度平板燃燒器內(nèi)CH_4氣相反應(yīng)與CH_4催化反應(yīng)的相互影響,其中重點研究了CH_4氣相反應(yīng)對CH_4催化反應(yīng)的影響。模擬結(jié)果顯示:(1)在間距為0.2mm和1mm的微尺度平板燃燒器中,CH_4氣相反應(yīng)均是由CH_4催化反應(yīng)所引起;(2)在0.2mm間距的微尺度平板燃燒器中,CH_4氣相反應(yīng)產(chǎn)生的OH促進了CH_4催化反應(yīng)的進行;(3)在1mm間距的微尺度平板燃燒器中,CH_4氣相反應(yīng)對CH_4催化反應(yīng)仍然具有促進作用,但對CH_4催化反應(yīng)的抑制作用更為顯著。研究結(jié)果可以為設(shè)計和開發(fā)高效穩(wěn)定的微尺度平板燃燒器提供參考。
[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.
【作者單位】: 浙江大學能源清潔利用國家重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金項目(51336010)
【分類號】:TQ038.1
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本文編號:1840984
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