隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人類(lèi)對(duì)能源的需求量越來(lái)越大。面臨傳統(tǒng)化石燃料不斷減少及由其造成的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重的現(xiàn)狀,迫切需要我們發(fā)展環(huán)境友好型新能源。太陽(yáng)能熱化學(xué)制氫是以太陽(yáng)能作為熱源,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)制取氫氣的過(guò)程。由于其成本較低、環(huán)境友好、循環(huán)效率較高等特點(diǎn)而具有極大的發(fā)展空間。本文對(duì)Zn O/Zn工質(zhì)對(duì)的太陽(yáng)能兩步熱化學(xué)循環(huán)水解制氫過(guò)程進(jìn)行了研究。主要包括Zn O在太陽(yáng)能反應(yīng)腔內(nèi)的高溫分解過(guò)程及鋅顆粒在水解反應(yīng)腔內(nèi)的水解反應(yīng)兩個(gè)過(guò)程。研究反應(yīng)腔的熱輸運(yùn)特性對(duì)提高反應(yīng)腔內(nèi)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率,優(yōu)化反應(yīng)腔的設(shè)計(jì)及提高太陽(yáng)能-化學(xué)能的轉(zhuǎn)化率是非常重要的。本文借助CFD建立了耦合了導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射及化學(xué)反應(yīng)的綜合過(guò)程的太陽(yáng)能反應(yīng)腔的穩(wěn)態(tài)熱傳輸模型。利用該穩(wěn)態(tài)熱傳輸模型得到了太陽(yáng)能熱解Zn O/Zn制氫反應(yīng)中穩(wěn)態(tài)熱輸運(yùn)特性及太陽(yáng)能反應(yīng)腔的運(yùn)行參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)Zn O轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律。根據(jù)穩(wěn)態(tài)熱傳輸模型建立了太陽(yáng)能反應(yīng)腔的瞬態(tài)熱傳輸模型。該瞬態(tài)熱傳輸模型對(duì)其中的輻射傳輸模型進(jìn)行了改進(jìn),包括將光譜的影響加入到輻射傳輸方程的求解中,考慮陶瓷壁面的發(fā)射率及Zn O顆粒吸收因子的光譜及溫度特性。得到的反應(yīng)腔溫度比... 

【文章來(lái)源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：80 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

反應(yīng)腔模型及邊界條件

里取陶瓷材料與保溫層材料間的空氣間隙為 1μm，即圖 2-6邊界條件取值見(jiàn)表 2-4。在穩(wěn)態(tài)無(wú)顆粒流的條件下，利用上腔穩(wěn)態(tài)熱傳輸模型對(duì)本節(jié)的反應(yīng)腔進(jìn)行計(jì)算，得到了反應(yīng)能量耗散分?jǐn)?shù)。與文獻(xiàn)[21]中結(jié)果對(duì)比如圖 2-8、2-9 所示

管道之間存在不隨主流流體運(yùn)動(dòng)的流體。主流流束強(qiáng)升高。在流束外表面的流體既要受到慣性力的作要受到粘性力及逆向壓力的作用，在某一位置處，流流動(dòng)方向流動(dòng)，并且不停地做漩渦運(yùn)動(dòng)。流流體運(yùn)動(dòng)到反應(yīng)腔出口位置處時(shí)，管道的直徑突性的作用不能完全按照管道的形狀運(yùn)動(dòng)，只能平滑壁面之間存在著不隨主流流體運(yùn)動(dòng)的流體。流束的壓強(qiáng)減小，這樣在正向壓差的作用下，主流流束外作漩渦運(yùn)動(dòng)。流體在反應(yīng)腔收縮部位的下方處，主生原因與以上的分析類(lèi)似。腔右上方的漩渦與喂料口右側(cè)的漩渦的運(yùn)動(dòng)方向正成了一個(gè)大的漩渦。做漩渦運(yùn)動(dòng)的流體在粘性力的，被主流帶走，同時(shí)會(huì)不斷有新的流體加入到漩渦

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]太陽(yáng)能高溫?zé)峄瘜W(xué)與甲烷互補(bǔ)的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)[J]. 孔慧,郝勇,王宏圣,冀曉洲,金紅光.  工程熱物理學(xué)報(bào). 2015(04)
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