發(fā)布時間：2021-09-06 06:03

　　醇?xì)淙剂掀嚹軌蚶冒l(fā)動機尾氣余熱,使甲醇在催化劑作用下發(fā)生裂解反應(yīng)產(chǎn)生氫氣與一氧化碳,將甲醇及其裂解氣通入發(fā)動機氣缸內(nèi)進行摻燒,為發(fā)動機提供動力,從而減少燃油消耗,降低排放污染。實現(xiàn)甲醇催化裂解的關(guān)鍵是必須充分利用廢氣中的熱量,使反應(yīng)氣體達到催化反應(yīng)溫度。因此,開展甲醇裂解反應(yīng)器的設(shè)計、分析與優(yōu)化的研究工作對提高甲醇裂解反應(yīng)器催化性能,實現(xiàn)甲醇燃料汽車動力性能、經(jīng)濟性及排放性能的最優(yōu)具有至關(guān)重要的意義。本文基于計算流體力學(xué)相關(guān)理論及甲醇分解反應(yīng)動力學(xué)模型,通過熱力計算設(shè)計了螺旋管式和直管式兩種甲醇裂解反應(yīng)器。以CFD軟件FLUENT作為模擬平臺,建立了一個耦合甲醇裂解反應(yīng)的三維多孔介質(zhì)反應(yīng)器模型。通過UDF添加固相能量方程,將多孔介質(zhì)的單溫度模型修正為氣固相耦合傳熱兩溫度模型,以甲醇裂解反應(yīng)中各組分源項的形式添加化學(xué)反應(yīng),并將化學(xué)反應(yīng)熱添加到氣固相能量方程,對模型的流動換熱及化學(xué)反應(yīng)進行模擬。根據(jù)所設(shè)計的反應(yīng)器計算模型,對反應(yīng)器內(nèi)甲醇催化裂解反應(yīng)過程進行模擬,并將模擬結(jié)果與甲醇催化裂解試驗結(jié)果進行對比分析。之后,通過控制變量,改變邊界條件分組模擬,討論了反應(yīng)空速、熱廢氣流速對甲醇分解... 

【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

甲醇裂解氣發(fā)動機能量流動循環(huán)示意圖

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文，用戶可以利用 UDF 通過自己編寫代碼，寫入 Fluent 求解器中，實現(xiàn)用戶自定義函數(shù)的代碼需要用 C 語言編寫，并通過 DEFINE 宏來定義�？梢允褂� C 語言庫的函數(shù)，還可以使用 Fluent Inc.提供的預(yù)定義宏，這乎可以滿足用戶的對流體各方面的需求，通過 Fluent 求解器獲得數(shù)據(jù) UDF，可以完成邊界條件、材料屬性、表面或體積反應(yīng)率的定義，或NT 輸運方程中的源項，使用 UDF 還可以完成用戶自定義標(biāo)量方程的，獲得源項擴散率函數(shù)；它甚至還能改善后處理功能，改進 FLUENT ENT 求解器建立在有限容積法的基礎(chǔ)上，這種方法將計算域離散為有單元。網(wǎng)格單元作為 FLUENT 中基本的計算單元，必須要保證每一個性，輸運方程中，質(zhì)量，動量，能量等項可以應(yīng)用到每個單元上。

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文義屬性）。材料性質(zhì)更新之后，開始進行收斂或者附加要求的迭代的檢或者停止。2-2 顯示了數(shù)學(xué)模型的基本結(jié)構(gòu)，以模型假設(shè)條件、化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)方程、反應(yīng)器參數(shù)、熱力學(xué)和傳輸參數(shù)作為輸入條件，以連續(xù)性方程、氣體固體能量方程、輸運方程以及湍流模型作為控制方程，最后得到了模型括溫度場分布、流場分布及組分濃度分布。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]汽油摻燒甲醇裂解氣發(fā)動機試驗研究[D]. 謝滿.華中科技大學(xué) 2016
[3]甲醇裂解氣發(fā)動機燃燒數(shù)據(jù)采集與試驗研究[D]. 王珺.華中科技大學(xué) 2016
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[5]甲醇裂解氣發(fā)動機功率閥電控系統(tǒng)設(shè)計[D]. 趙潔.中北大學(xué) 2012
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本文編號：3386896