微型燃烧器内甲烷预混催化燃烧的数值研究

【摘要】：微尺度燃烧存在热量损失大、易熄火、燃烧不完全、转化效率不高等问题,因此对微型燃烧器内甲烷的燃烧采取预混催化燃烧方式来提高燃烧的稳定性和转化效率,为微型发动机碳氢燃料燃烧技术奠定基础。采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器微流道内的催化燃烧、流动和传热进行了三维数值模拟。结果表明,甲烷质量流量和过量空气系数对催化转化效率有一定影响,壁面温度是影响催化转化效率的主要因素。甲烷质量流量、壁面温度与最佳过量空气系数之间具有一定的变化关系。可根据催化温度选择富燃料或富氧燃烧方式来提高微尺度催化转化效率。恒壁温边界条件下,催化燃烧主要发生在燃烧腔的下壁面。 【作者单位】： 重庆大学动力工程学院;重庆大学化学化工学院;
【关键词】： 微型燃烧器 甲烷 预混 催化燃烧
【基金】：教育部博士点基金项目(20040611013) 国家自然科学基金项目(50876118)~~
【分类号】：TQ038
【正文快照】： 引言近年发展起来体积在1 cm3量级上的微型燃烧器具有能量密度高、寿命长、体积小、质量轻、结构简单等特点,其进一步的发展完善,将对微电子、信息、生物等各个行业产生巨大的积极影响[1-4]。甲烷具有能量密度较高、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[5-

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