天然气工业
天然氣工業
천연기공업
NATURAL GASINDUSTRY
2008年
3期
121-123
,共3页
燃料电池%天然气%重整器%传热%传质%数值模拟
燃料電池%天然氣%重整器%傳熱%傳質%數值模擬
연료전지%천연기%중정기%전열%전질%수치모의
天然气通过重整反应可以生成氢气,成为燃料电池氢原料的重要来源.目前紧凑型天然气重整器的开发设计,主要集中在材料方面的研究,而内部机理方面的研究较少.对天然气重整器内部流动与传热现象进行了模拟与分析.分析中考虑了化学反应的影响,采用了耦合的边界条件以及可变的热物性参数,建立了描述流通管道和多孔催化剂层内部流动与传热现象的三维数学模型.采用SIMPLE算法对模型进行求解,得到了化学反应速率、混合气浓度以及温度等的空间分布.结果表明,化学反应限制在厚度约为1 mm的催化剂薄层内进行,沿主流动方向,CH4浓度由19.5%降到7%左右,H2浓度由4.1%上升到13%左右,混合气温度上升约10 ℃.研究结果对天然气重整器的开发、结构设计具有参考意义.
天然氣通過重整反應可以生成氫氣,成為燃料電池氫原料的重要來源.目前緊湊型天然氣重整器的開髮設計,主要集中在材料方麵的研究,而內部機理方麵的研究較少.對天然氣重整器內部流動與傳熱現象進行瞭模擬與分析.分析中攷慮瞭化學反應的影響,採用瞭耦閤的邊界條件以及可變的熱物性參數,建立瞭描述流通管道和多孔催化劑層內部流動與傳熱現象的三維數學模型.採用SIMPLE算法對模型進行求解,得到瞭化學反應速率、混閤氣濃度以及溫度等的空間分佈.結果錶明,化學反應限製在厚度約為1 mm的催化劑薄層內進行,沿主流動方嚮,CH4濃度由19.5%降到7%左右,H2濃度由4.1%上升到13%左右,混閤氣溫度上升約10 ℃.研究結果對天然氣重整器的開髮、結構設計具有參攷意義.
천연기통과중정반응가이생성경기,성위연료전지경원료적중요래원.목전긴주형천연기중정기적개발설계,주요집중재재료방면적연구,이내부궤리방면적연구교소.대천연기중정기내부류동여전열현상진행료모의여분석.분석중고필료화학반응적영향,채용료우합적변계조건이급가변적열물성삼수,건립료묘술류통관도화다공최화제층내부류동여전열현상적삼유수학모형.채용SIMPLE산법대모형진행구해,득도료화학반응속솔、혼합기농도이급온도등적공간분포.결과표명,화학반응한제재후도약위1 mm적최화제박층내진행,연주류동방향,CH4농도유19.5%강도7%좌우,H2농도유4.1%상승도13%좌우,혼합기온도상승약10 ℃.연구결과대천연기중정기적개발、결구설계구유삼고의의.
