双层多孔介质内甲烷富燃制氢过程的研究

【摘要】：采用一维双温度体积平均模型和详细的甲烷化学反应机理GRI3.0,对双层泡沫陶瓷多孔介质内甲烷富燃燃烧过程进行数值模拟,研究在双层多孔介质交界面附近稳定燃烧时的火焰稳定传播范围、火焰温度和组分分布及氢气的产量和能量转换效率。结果表明:双层多孔介质燃烧器能有效拓宽甲烷在空气中的富燃极限;在当量比大于1.6时,燃烧产物中氢气含量较多,氢气产生分为甲烷部分氧化和水煤气反应两个阶段;当量比在1.6～1.8之间时,能量转换效率较大,最大值约为46%。 【作者单位】： 中国科学技术大学热科学和能源工程系;华南理工大学机械与汽车工程学院;
【关键词】： 多孔介质燃烧 制氢 超绝热火焰温度 甲烷部分氧化 能量转换效率
【基金】：国家863基金项目(No.2007AA05Z105) 中国博士后科学基金项目(No.20080440713) 国家自然科学基金项目(No.50776036)
【分类号】：TK91
【正文快照】： 0前言氢气以及氢气和一氧化碳的合成气在许多工业过程中消耗量很大。目前氢气燃烧的零污染效应使其在电动汽车燃料电池中获得了广泛的应用。但氢气直接作为电动汽车燃料却具有难以携带、贮存等缺点，因此一般通过将富氢燃料在线转化的方式获取氢气。使用双层多孔介质富燃料燃

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