甲醇-水蒸汽重整制氢反应器新进展

甲醇-水蒸汽重整制氢反应器与所采用的催化剂体系和研究重点密切相关,反应器的最新发展多停留在实验室阶段.介绍了颗粒催化剂表征和涂层催化剂表征用甲醇-水蒸汽重整制氢反应器在实验室阶段的最新发展现状.微通道涂层催化剂反应器传热传质效率高,是甲醇-水蒸汽重整制氢反应器的发展方向.     

两相闭式热虹吸管的强化传热实验研究

一、前言 两相闭式热虹吸管作为传热元件的重力热管散热器用于硅元件低温差风冷散热在电力电子设备中开始得到一些应用。随着电力电子设备不断向大功率和小型化方向发展,要求在散热器重量和体积尽可能小的情况下,不断提高散热器的散热功率。采用强化热虹吸管的沸腾和凝结换热的措施,减小蒸发和凝结热阻,对于改善重力热管散热器的性能,提高散热功率有重要意义。     

水平三维内微肋管在局部蒸干区的沸腾换热及其关联式

为了得到不同流型下的换热性能 ,以 R1 3 4a为实验工质在一种水平三维内微肋管内进行了流动沸腾换热实验研究 ,通过可视化等措施对得到的主要流型及其转换曲线表示在 G-x图上。对局部蒸干区的沸腾换热特点进行了讨论 ,并根据此区域换热的特点 ,沿周向管壁分成两个部分 ,即 :蒸干部分和非蒸干部分。对于非蒸干部分又分为淹没微肋的底部液体 ,且认为同环状流换热机理相同 ,而另一部分认为液休带领在沟槽中 ,从而得到了此区域的换热实验关联式 ,此换热关联式与实验值的最大偏差在± 1 6%以内     

窄缝通道过冷沸腾壁面汽泡生长的研究

本文作者提出界面质点标记与局部网格加密相结合的方法来跟踪汽液界面移动 ,模拟了窄缝通道内过冷流动沸腾状况下加热壁面上汽泡的生长情况 ,并采用了klausner关于汽泡脱离的判断方法 ,计算至汽泡离开核化点开始沿壁面滑移为止。数值模拟得到汽泡的生长速率d(t) =ktn+d0 ,计算发现与大通道内相同参数条件下的流动核沸腾相比 ,窄缝通道内壁面上的活化汽泡具有生长速度减慢、脱落频率加快的特点。     

非均匀加热条件下微矩形槽道内的滑移流动换热特性

利用正交函数法对定热流密度加热、壁面温度在周向可任意变化条件下,气体在微矩形槽道内的热充分发展滑移流动的换热特性进行理论分析,获得相应条件下的Nu数计算方法及换热特性,并与大尺度槽道的换热特性进行比较,探讨了Kn数、槽道高宽比及不同加热条件对微矩形槽道内滑移流动换热性能的影响。结果表明,在任何加热条件下,微矩形槽道内的平均Nu数均低于相同加热条件下大尺度矩形槽道中的Nu数,且随Kn数的增加而减小。高宽比越小,平均Nu数下降越大。在相同的高宽比和Kn数下,单边加热条件下的换热性能相比相同加热条件的常规大槽道内的换热性能下降最小。     

三维内肋管管式空气预热器的设计与可行性研究

采用强化传热性能优良的新型三维内肋管与传统热能力强、漏风系数小的热管双级布置的方案对300MW电站锅炉机组空气预热器进行了优化设计和可行性研究。空气预热器总的漏风系数设计值为5％,加热一、二次风的上级三维内肋管卧式空气预热器的布置空间分别为螺纹管空气预热器的64．46％和47．87％,相应的受热面积为42．61％和37．32％,这有效地解决了回转式空气预热器漏系大,以及一航管式空气预热器体积庞大、难以布置的问题。     

竖直矩形窄缝两相同向分相流动沸腾传热模型

首次对竖直矩形窄缝内的汽液分相流动区提出一维两相同向分相流动沸腾传热模型 ,并进行了数值计算 ,得到不同质量流速下液膜厚度变化和沸腾传热系数等结果。沸腾传热系数的模型预测值初步与已有实验关联式进行了比较 ,两者基本吻合 ,偏差在± 1 4% ;从而证实了液膜导热是竖直矩形窄缝内汽液分相流动区沸腾传热的主导机理。     

催化活性分布对甲醇水蒸气重整制氢的影响

为了强化微通道中甲醇水蒸气重整制氢,考察了催化表面活性分布对该反应过程的影响。利用计算流体力学软件FLUENT中的通用有限速率模型对微通道中甲醇水蒸气重整进行了二维数值研究。计算表明,在相同的反应条件下,通过微通道壁面上催化活性的合理分布可以提高反应器出口甲醇的转化率,这一效果在低进口温度和高速度下更为明显,在进口温度为453 K、进口速度为1.0 m/s下转化率最大提高46%。合理的活性分布应是进口处活性较低,沿着反应通道活性逐渐增加。这种催化活性分布还可降低反应通道中的冷点温差。     

质子交换膜燃料电池阳极内流动与传质特性模拟

针对直流道质子交换膜燃料电池阳极，建立二维稳态的数学模型研究流道和电极内的流动和传质特性。模型采用通用Darcy定律来描述多孔介质与非多孔介质区域的流体流动，可以模拟沿流动方向上的物质变化情况，并探讨进口速度、进口氢气质量分数和催化层厚度对质量传输的影响。结果表明：增大进口速度、增加进口氢气质量分数、降低催化层厚度有利于氢气的质量传递。