微通道内废气重整制氢反应特性模拟研究任务书
2020-04-12 16:15:08
1. 毕业设计(论文)主要内容:
废气重整再循环(regr)技术,通过利用部分废气余热,将部分燃料与废气进行重整制取富氢混合气并引入到发动机内实现缸内掺氢燃烧。该技术可以改善天然气发动机燃烧质量,提升其热效率,同时减少hc排放。
废气重整反应器作为催化重整反应进行的重要单元,其结构形式直接影响着流体的流动、换热以及反应过程。微通道重整反应器由许多平行的细小孔道构成,结构紧凑,可以实现较大的比表面积进而得到更高的催化效率,因而受到广泛关注。本次研究通过cfd数值模拟手段耦合详细催化反应动力学机理,揭示微通道重整反应器内流动、换热与反应规律,探究不同空速比、进气温度以及进气组分等初始条件对甲烷转化率、产氢量等目标参数的影响,以期为后续重整器的设计选型提供参考。
2. 毕业设计(论文)主要任务及要求
(1) 翻译5000以上汉字的英文资料,翻译基本准确;
(2) 学习使用Gambit、Fluent以及Tecplot等数值模拟及后处理软件;
(3) 构建微通道重整反应器内重整反应数值计算模型;
(4) 根据天然气发动机废气排放数据研究不同进气流速、进气组分以及进气温度条件下甲烷重整率以及产氢量等参数的变化规律;
(5) 完成毕业设计论文,论文不少于10000字。
3. 毕业设计(论文)完成任务的计划与安排
第1-2周 查阅文献完成文献综述和开题报告;
第3-4周 完成外文翻译;
第5-7周 利用gambit以及fluent等软件完成微通道重整反应数值模型的构建,通过与相关试验数据的对比完成模型验证;
4. 主要参考文献
1. Deutschmann, O. (2008). Computational fluid dynamics simulation of catalytic reactors. Handbook of heterogeneous catalysis.
2. Bulutoglu, P. S., Koc, S., amp; Avci, A. K. (2016). Simulation of exhaust gas reforming of natural gas in a microchannel reactor. International Journal of Hydrogen Energy, 41(19), 8184-8192.
3. Zhai, X., Ding, S., Cheng, Y., Jin, Y., amp; Cheng, Y. (2010). CFD simulation with detailed chemistry of steam reforming of methane for hydrogen production in an integrated micro-reactor. International Journal of Hydrogen Energy, 35(11), 5383-5392.
4. 刘科. 微型反应器内甲烷催化自热重整反应特性数值模拟[D].重庆大学, 2012.
5. 张苗. 微细腔内甲烷自热重整催化产氢暂态特性数值模拟及实验研究[D].重庆大学,2011.
6. 句丙杰. 燃料重整器的设计及重整气对内燃机性能影响的试验研究[D]. 北京:北京工业大学, 2013.