熔融铝水蒸气浸没射流反应数值仿真

作     者：徐升 伊寅 史小锋 宗潇 韩新波 XU Sheng;YI Yin;SHI Xiao-feng;ZONG Xiao;HAN Xin-bo

作者机构：中国船舶重工集团公司第705研究所陕西西安710077 

基　　金：国家自然科学基金项目(61403306) 中国博士后科学基金资助项目(2018M633600) 

出 版 物：《水下无人系统学报》 (Journal of Unmanned Undersea Systems)

年 卷 期：2020年第28卷第2期

页      码：187-193页

摘      要：熔融铝水蒸气浸没射流反应可作为氢氧闭式循环动力系统的新型制氢方法,能够提高制氢速率和氢气发生器的稳定可控性,但反应具有高温、不透明和局部流动状态复杂等特点,难以通过常规方法对其流场进行观测。为探究其流场特性,文中使用Fluent非预混燃烧模型对该反应进行了数值仿真。通过理想混合物密度计算方法对概率密度函数查询表的精度进行了提升,使数值模型能更准确地模拟气液反应,得到了熔融铝水蒸气浸没射流反应流场的参数分布以及不同水蒸气入口速度条件下流场温度分布和水蒸气核心区的变化规律。研究结果表明,文中数值模型能够较合理地模拟射流燃烧反应;熔融铝水蒸气反应射流流场由水蒸气核心区和混合产物区组成,其中水蒸气核心区在射流区域中占据的空间远小于混合产物区;当水蒸气入口速度增加时,高温区最高温度增高且体积增大、水蒸气核心区长度增长。研究结果将为进一步研究熔融铝水蒸气浸没射流反应和设计氢气发生器提供参考。

主 题 词：氢氧闭式循环动力系统 熔融铝 浸没射流 非预混燃烧 核心区 

学科分类：080701[080701] 082601[082601] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0826[工学-生物医学工程类] 

D　O　I：10.11993/j.issn.2096-3920.2020.02.011

馆 藏 号：203922816...