国家自然科学基金(50276073)
- 作品数：25 被引量：78H指数：5
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- 相关机构：重庆大学中国人民解放军后勤工程学院威斯康星大学更多>>
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- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程金属学及工艺电子电信更多>>
- 单通道中集成燃料电池制氢功能研究
- 2007年
- 为了简化燃料电池氢源系统,考察了单通道中集成甲醇蒸汽重整、水汽置换和一氧化碳选择氧化单元对反应器出口参数的影响。利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对该过程进行了二维数值研究。计算表明,在单通道中集成制氢和去除一氧化碳3个功能单元之后,在最佳反应条件,即进口温度453 K、进口速度0.4 m/s及水醇氧质量比0.369 9∶0.63∶0.000 1下,甲醇的转化率达98.8%,氧气的转化率为15.2%,出口氢气摩尔分数达到74%,而出口CO摩尔分数降低至3.43×10-8,能完全满足燃料电池对富氢燃料中CO摩尔分数的要求。
- 王锋李隆键崔文智辛明道陈清华
- 关键词：燃料电池单通道数值模拟
- 微通道内甲醇重整反应的LB方法
- 2009年
- 利用格子Boltzmann方法对微通道内甲醇水蒸汽重整制氢反应过程进行模拟,建立了双速率动力学平行反应机理的格子演化模型。分析了边界温度和进口流速的变化对甲醇转化率,氢气和一氧化碳的出口含量以及通道中的最大温差的影响。当边界温度和进口速度一定时,分析了整个反应过程中各组分的变化情况。结果表明,在水醇比,边界温度以及进口速度分别为1.3、523 K、0.1 m/s的情况下:甲醇出口转化率最高达94.36%;氢气的含量为0.0989;CO的含量为0.0095%。发现随边界温度升高,进口流速的减小,CO的含量会进一步增加。
- 曾建邦李隆键崔文智陈清华王锋
- 关键词：格子BOLTZMANN方法微通道数值模拟
- 微通道中甲醇蒸汽重整反应过程的LBM模拟被引量：1
- 2007年
- 采用格子-Boltzmann方法对平行平板间甲醇水蒸气重整反应过程进行模拟,其中包括反应、对流、扩散。模拟中假设化学反应对流场没有影响,流场、温度场和组分场可分别利用演化方程进行求解,利用多尺度技术可分别将演化方程回归到对应的宏观方程。在低Ma的条件下格子-Boltzmann方法模拟的结果与传统Navier-Stokes方程数值计算结果进行对比,吻合得较好,证明了格子-Boltzmann方法的可靠性。
- 曾建邦李隆键崔文智
- 关键词：甲醇水蒸气重整数值模拟
- 空气-水鼓泡流动的阻力与蒸发传热特性被引量：2
- 2004年
- 实验研究了一种新的适用于蒸发冷却过程的鼓泡装置的阻力与传热特性。实验中将换热盘管浸没于空气-水的鼓泡层中,空气-水两相流通过盘管的表面。这种换热方式可以极大的提高换热管与空气之间的换热系数,降低水泵功率的消耗,而且对气流速度的要求低于空冷式冷凝器。文中给出了空气穿过空气-水鼓泡层的压降以及盘管与冷却水之间换热的实验数据,该结果显示影响压降及换热系数的因素包括多孔板的几何尺寸,鼓泡层的高度,空塔速度及热流密度。换热盘管与冷却水之间的换热系数比管外降膜冷却的换热系数大2倍多。
- 崔文智陈清华李隆键周琳莉
- 关键词：蒸发传热
- 在涂层催化剂上甲烷蒸汽重整的本征动力学研究被引量：4
- 2009年
- 采用冷喷涂技术在不锈钢薄板上制备了涂层催化剂，研究了在涂层催化剂上甲烷蒸汽重整的本征动力学．涂层催化剂为Ni／产Al2O3，在消除内外扩散影响的条件下，在859．7～1018．7K范围内进行甲烷水蒸气重整的实验，并利用最小二乘法，由实验数据确定双速率动力学模型参数．一氧化碳生成速率指前因子为1．08×10^8mol／（h·g·kPa^2.06），活化能为178．98kJ／mol）二氧化碳生成速率指前因子为1．73×10^4mol／（h·g·kPa^2.06），活化能为139．00kJ／mol．F统计检验的结果表明，所得本征动力学模型的复相关指数大于0．9，且F统计量大于置信域为99％的临界F统计量的10倍以上，适用于涂层催化剂．
- 漆波李隆键王锋崔文智彭川
- 关键词：微通道反应器本征动力学冷喷涂
- 送粉气流对冷喷涂流场及粒子速度影响的数值模拟被引量：2
- 2012年
- 通过建立二维数值模型,利用计算流体力学软件进行数值模拟,研究了送粉气流压力和温度对冷喷涂过程中流场及粒子速度的影响.结果表明:喷涂中不可忽略送粉气流对流场及粒子速度的影响;为将粉末注入喷管,送粉气流的出口压力不能小于出口处的主气流压力,但增大送粉气流压力会使得进入喷管渐缩段的送粉冷气体流量增大,从而排挤高温主气流,同时也降低喷管气体流动的滞止焓,导致喷管喉部声速减小,不利于粒子加速;增加主气流温度对粒子加速效果不明显,而增加送粉气流温度可有效提高粒子撞击基板的速度,进而提高粉末粒子的沉积效率.
- 唐文勇陈清华陈子云张学清柴伟伟贺志强
- 关键词：冷喷涂计算流体力学数值模拟
- 反应机理分布对甲醇蒸汽重整制氢过程的影响被引量：4
- 2007年
- 为强化微通道中甲醇蒸汽重整过程,考察了反应机理分布对制氢的影响。利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对该过程进行了数值研究。计算表明,在相同反应条件下,采用贵金属催化剂所对应的反应机理的甲醇转化率较高,但其成本相应高。通过对催化表面上催化剂的分段布置,可以提高甲醇转化率,且在低温和高进口速度时更有效。在铜基和贵金属催化剂用量相等和温度453 K、进口速度0.4 m.-s1时甲醇转化率提高2.7%。
- 王锋崔文智李隆键辛明道陈清华
- 甲醇水蒸汽重整制氢过程的热力学分析
- 2008年
- 针对甲醇水蒸汽重整制氢过程,计算了反应体系中可能包含的四个主要反应的化学平衡常数及其随温度的变化;并以蒸汽重整和逆水汽变换反应为独立反应,研究了温度和水醇比对平衡状态的影响。其结果对实验研究选择合适的反应温度和水醇比提供了理论依据,也为催化剂的开发提供了研究方向。
- 王锋李隆键崔文智辛明道陈清华
- 关键词：甲醇水蒸气重整制氢热力学分析
- 空速对平板微反应器内甲烷水蒸气重整的影响被引量：1
- 2009年
- 采用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型,应用表面反应动力学机理,对平板微反应器中Ni/γ-Al2O3催化剂涂层上甲烷蒸气重整制合成气进行了二维的数值分析计算,分析了催化空速(CSV)和体积空速(GSV)对甲烷蒸气重整性能的影响。在计算过程中,忽略了甲烷的空间反应的影响,只考虑催化表面上的反应。计算结果表明,较小的催化空速和体积空速能够获得较高的甲烷转化率和氢气产量;除催化空速和体积空速外,反应通道高度对重整性能也是一个重要的影响因素。
- 漆波李隆键王锋彭川曾斌
- 关键词：空速数值模拟
- 微型燃料重整制氢技术被引量：13
- 2007年
- 从重整制氢系统的构成出发,阐述了微尺度技术在其中的应用优势。这一优势得益于微尺度下传热传质的强化对其中所发生的物理化学过程的改善。
- 王锋辛明道崔文智李隆键陈清华
- 关键词：微尺度制氢
