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摘要
以往对甲烷微尺度催化燃烧的研究中,甲烷的气相反应往往没有受到足够的重视,有时候甚至被忽略。为了了解气相反应在甲烷的微尺度燃烧中所起的作用,本文使用了计算流体力学软件Fluent对CH4和空气的预混气体在微尺度平板燃烧器中的催化燃烧过程进行了数值模拟,对比在0.2mm和1mm两种间距的微尺度平板燃烧器内CH4的催化燃烧过程,研究了微尺度平板燃烧器内CH4气相反应与CH4催化反应的相互影响,其中重点研究了CH4气相反应对CH4催化反应的影响。模拟结果显示:(1)在间距为0.2mm和1mm的微尺度平板燃烧器中,CH4气相反应均是由CH4催化反应所引起;(2)在0.2mm间距的微尺度平板燃烧器中,CH4气相反应产生的OH促进了CH4催化反应的进行;(3)在1mm间距的微尺度平板燃烧器中,CH4气相反应对CH4催化反应仍然具有促进作用,但对CH4催化反应的抑制作用更为显著。研究结果可以为设计和开发高效稳定的微尺度平板燃烧器提供参考。
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单位能源清洁利用国家重点实验室; 浙江大学
