بررسی عددی تجزیه متان برای تولید هیدروژن با استفاده محصولات احتراق یک احتراق گر

این پژوهش به بررسی امکان سنجی تولید هیدروژن از تجزیه متان با استفاده از محصولات داغ یک احتراق گر مدل پرداخته است. شبیه سازی عددی در فلوئنت به صورت دوبعدی متقارن محوری، پایا و با مدل سازی آشفتگی و انتقال گونه ها انجام شده است. سامانه دو ورودی دارد: محصولات احتراق هیدروژن/هوا با دبی ۱۰۰ گرم برثانیه و دمای ۲۰۰۰ کلوین و متان با دبی ۷.۳۴۲ گرم برثانیه و دمای ۷۰۰ کلوین که از ورودی پیرامونی تزریق می شوند. در حالت پایه، ناحیه بازگردش مرکزی و لایه برشی کنترل کننده اختلاط و انتقال حرارت اند؛ دما در ابتدای راکتور بیشینه است و سپس به علت اختلاط و واکنش های گرماگیر کاهش می یابد. خروجی میانگین دمای ۱۷۵۰ کلوین، نرخ هیدروژن ۱.۴ گرم برثانیه و حدود ۱۸ درصد متان باقیمانده را نشان می دهد. حفظ دمای بالا و مهندسی الگوی اختلاط/اقامت، کلید بیشینه سازی هیدروژن و سرکوب مسیرهای اکسایشی ناخواسته است.

کلیدواژه ها:

تجزیه حرارتی متان ، تولید هیدروژن ، مکانیزم شیمیایی ، احتراق هیدروژن/هوا ، دینامیک سیالات محاسباتی