催化壁面对微型燃烧腔内甲烷燃烧影响的数值模拟

【摘要】：为研究不同催化壁面对燃烧的影响,采用甲烷和空气预混催化燃烧方式,运用连续介质层流有限速率模型和二阶离散方法对微型燃烧腔内不同催化壁面对甲烷催化燃烧的影响进行了三维数值模拟。结果表明,壁面温度、甲烷与氧气摩尔比和甲烷质量流量变化时,下催化壁面对甲烷催化燃烧效率影响最大,侧面次之,上催化壁面最小。下催化壁面单位面积催化燃烧效率约是上催化壁面的3倍,其催化剂利用率也最高。涂敷催化剂时,下底面应适当多涂,侧面适量,上底面尽量少涂。得到了不同催化壁面对甲烷催化燃烧的影响规律和贡献率,提出了涂覆催化剂的优化策略,降低催化燃烧成本。 【作者单位】： 重庆大学动力工程学院;
【关键词】： 微型燃烧器 甲烷 燃烧 催化壁面 数值模拟
【基金】：国家自然科学基金资助项目(50906103;20876118)
【分类号】：TK16
【正文快照】： 甲烷因具有高能量密度、易获得、价格低廉等优点,将成为微型气体发动机的首选燃料。但微尺度燃烧器空间体积小,面容比大,热量损失严重,使常规空间反应无法稳定进行。而催化燃烧不受熄火极限尺寸限制,燃烧温度低,可有效地降低热量损失;且更适合于面容比大的微细尺度燃烧,因此

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