太陽能二氧化碳煤氣化擁有減少CO₂排放,清潔、節(jié)能地制取高品質(zhì)高純度氣體燃料的優(yōu)點(diǎn).作為太陽能熱化學(xué)制備清潔燃料的核心部件,旋風(fēng)流反應(yīng)器便于輸運(yùn)、液態(tài)排渣、效率高、易實(shí)現(xiàn),然而直接式反應(yīng)器的一個(gè)主要問題是煤顆粒會(huì)沾染反應(yīng)器玻璃窗口,影響反應(yīng)器效率和安全性.針對(duì)三維直接輻照旋流太陽熱化學(xué)反應(yīng)器,并考慮能流橢球型分布及聚光邊界條件,本文采用歐拉-拉格朗日方法建立了氣固兩相流數(shù)學(xué)模型并耦合煤顆粒、氣體的參與性介質(zhì)輻射和化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型.與蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比驗(yàn)證之后,研究了CO₂進(jìn)氣質(zhì)量流量配比和煤顆粒質(zhì)量流量對(duì)石英玻璃窗表面沉積煤顆粒的影響規(guī)律.計(jì)算結(jié)果表明,保持玻璃窗口清潔主要取決于進(jìn)氣質(zhì)量流量配比,當(dāng)CO₂與煤顆粒的摩爾比在1.3～1.8的范圍內(nèi),腔體、清掃玻璃和輸送煤顆粒氣體質(zhì)量流量分別占總CO₂進(jìn)氣質(zhì)量流量的范圍為71.9%～78.2%,15.7%～20.7%和5%～10%,玻璃窗口清潔度最優(yōu).煤顆粒質(zhì)量流量對(duì)石英玻璃窗表面沉積煤顆粒的影響不大,但會(huì)顯著影響煤顆粒運(yùn)動(dòng)軌跡.

【文章頁數(shù)】：13 頁

【文章目錄】：
1 太陽能反應(yīng)器結(jié)構(gòu)
2 數(shù)學(xué)模型
    2.1 控制方程
    2.2 邊界和操作條件
    2.3 模型驗(yàn)證
3 結(jié)果分析
    3.1 進(jìn)氣質(zhì)量流量的影響
    3.2 煤顆粒的影響
4 結(jié)論
補(bǔ)充材料
    附錄A術(shù)語表
    附錄A



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