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1、本文對(duì)富甲烷氣體在多孔介質(zhì)中的超絕熱燃燒作了數(shù)值模擬研究,基于氣固兩相局部非平衡雙溫度模型建立了甲烷在多孔介質(zhì)中部分氧化過(guò)濾燃燒的一維模型。燃燒計(jì)算采用詳細(xì)化學(xué)反應(yīng)機(jī)理GRI1.2。著重研究了燃燒的峰值溫度,火焰結(jié)構(gòu)和氫氣的轉(zhuǎn)化效率:討論了混合氣體入口流速、當(dāng)量比、及導(dǎo)熱系數(shù)等參數(shù)對(duì)燃燒特性的影響。本文的數(shù)值模擬結(jié)果與Lawrence的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符合,得到了如下結(jié)論: 1.過(guò)濾燃燒系統(tǒng)穩(wěn)定燃燒過(guò)程中,在氣體到達(dá)燃燒區(qū)域以前,固體
2、溫度高于混合氣體的溫度。固體對(duì)預(yù)混合氣體預(yù)熱。當(dāng)氣體跟固體溫度相等時(shí),混合氣體發(fā)生劇烈反應(yīng),氣體溫度高于固體,開(kāi)始向多孔介質(zhì)傳熱。由于多孔介質(zhì)相對(duì)與混合氣體有著非常大的導(dǎo)熱系數(shù),多孔介質(zhì)向上游傳熱用于預(yù)熱未燃燒的混合氣,表現(xiàn)出明顯的超絕熱效應(yīng)。 2.在穩(wěn)定的過(guò)濾燃燒過(guò)程中,混合氣體和多孔介質(zhì)的峰值溫度受當(dāng)量比的影響比較大。在富甲烷的條件下,隨著當(dāng)量比的增加,燃燒的峰值溫度降低,而產(chǎn)物中H2,CO的摩爾分?jǐn)?shù)增加。作為制氫的反應(yīng),甲
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