化學(xué)回?zé)崞鹘Y(jié)構(gòu)設(shè)計及性能分析.pdf

1、燃?xì)廨啓C(jī)化學(xué)回?zé)嵫h(huán)是一種新型的利用排氣余熱的先進(jìn)循環(huán)方式,它可以提高燃機(jī)效率,并使燃機(jī)排氣中氮氧化物的含量明顯下降。本文的研究對象就是燃?xì)廨啓C(jī)化學(xué)回?zé)嵫h(huán)的核心部件--化學(xué)回?zé)崞?。由于化學(xué)回?zé)崞鞴ぷ鞯奶厥庑院蛷?fù)雜性,目前還沒有化學(xué)回?zé)崞鞯某商自O(shè)計方法。因此本文采用了一種新的設(shè)計方法:把數(shù)值模擬與仿真計算相結(jié)合,換熱部分與反應(yīng)部分分開設(shè)計的設(shè)計思路,對化學(xué)回?zé)崞鬟M(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。
　　 本文的主要內(nèi)容可分為相互聯(lián)系的三方面:化學(xué)回

2、熱器仿真研究、化學(xué)回?zé)崞鲾?shù)值模擬、化學(xué)回?zé)崞鹘Y(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。
　　 仿真方面,本文借助于通用仿真軟件Matlab/Simulink。采用模塊化建模思想,根據(jù)化學(xué)回?zé)崞鲹Q熱部分及催化重整部分的數(shù)學(xué)模型,建立化學(xué)回?zé)崞鞯姆抡婺Ｐ?進(jìn)行仿真計算,對不同工況下的化學(xué)回?zé)崞餍阅苓M(jìn)行對比分析。得出了裂解氣體成分隨燃?xì)膺M(jìn)口溫度、裂解氣進(jìn)口溫度、水碳比以及反應(yīng)壓力改變而發(fā)生變化的規(guī)律。
　　 數(shù)值模擬方面,利用Gambit對模型進(jìn)行網(wǎng)格劃

3、分。利用計算流體力學(xué)軟件Fluent計算翅片管換熱狀況。用Matlab來迭代計算反應(yīng)床溫降及裂解氣組分,并把結(jié)果代入到下一級的翅片管數(shù)值模擬中。最終得出了總的換熱量以及單級換熱量、反應(yīng)床溫降、氫氣含量等結(jié)果隨級數(shù)增加的變化規(guī)律。
　　 結(jié)構(gòu)方面,通過熱力計算得出總換熱系數(shù),結(jié)合之前通過數(shù)值模擬得到的換熱量與平均對數(shù)溫差,計算出了換熱面積。選擇了一個合理的翅片管排管方式,使結(jié)構(gòu)上的換熱面積大于了計算的換熱面積。
　　 最終