微通道内甲烷催化燃烧的数值模拟研究
微通道内甲烷催化燃烧的数值模拟研究【摘要】:随着微电子机械系统(MEMS)技术日新月异的迅速发展,微器件对许多领域的影响日趋明显,装置的微型化与微型系统的研究已成为当今研究的重要课
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TK16
【目录】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-8
- 主要符号表8-9
- 1 绪论9-21
- 1.1 论文研究背景及课题来源9-10
- 1.2 课题理论基础10-15
- 1.2.1 碳氢燃料微型动力系统的特性10
- 1.2.2 催化燃烧10-13
- 1.2.3 微尺度催化燃烧13-14
- 1.2.4 数值方法模拟催化燃烧14-15
- 1.3 国内外研究现状15-20
- 1.3.1 微型发动机研究现状15-18
- 1.3.2 微通道甲烷催化燃烧研究现状18-20
- 1.4 本文主要研究内容20-21
- 2 微燃烧器的物理模型和数学模型21-34
- 2.1 微尺度条件下的流动特性21-22
- 2.2 微尺度条件下的燃烧稳定性分析22-24
- 2.2.1 停留时间的影响22-23
- 2.2.2 散热的影响23-24
- 2.2.3 熄火距离的影响24
- 2.3 微型发动机的设计与加工24-29
- 2.3.1 甲烷空气入口位置25-26
- 2.3.2 燃料入口直径26
- 2.3.3 预混旋流槽道26-27
- 2.3.4 甲烷催化剂27-28
- 2.3.5 微燃烧器加工技术28-29
- 2.4 物理模型29-30
- 2.5 数学模型30-34
- 2.5.1 控制方程30-31
- 2.5.2 边界条件31-32
- 2.5.3 反应动力学模型32-34
- 3 结果与分析34-57
- 3.1 求解方法34-35
- 3.1.1 网格划分34-35
- 3.1.2 方程的离散化及求解35
- 3.2 空间反应的影响35-36
- 3.3 当量比的影响36-44
- 3.3.1 催化转化效率36-38
- 3.3.2 流场分布38-40
- 3.3.3 甲烷浓度分布40-44
- 3.4 壁面温度的影响44-51
- 3.4.1 催化转化效率44-46
- 3.4.2 流场分布46-47
- 3.4.3 甲烷浓度分布47-49
- 3.4.4 温度分布49-51
- 3.5 甲烷质量流量的影响51-55
- 3.5.1 催化转化效率51-52
- 3.5.2 流场分布52-54
- 3.5.3 甲烷浓度分布54-55
- 3.6 小结55-57
- 4 总结及建议57-59
- 4.1 结论57-58
- 4.2 后续工作的建议58-59
- 致谢59-60
- 参考文献60-64
- 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录64
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