摘要：以经过预重整反应的混合气为原料的固体氧化物燃料电池(SOFC)内部,甲烷蒸气重整反应与电化学反应同时发生在阳极多孔介质中,二者受到不同的操作与设计参数的影响,对电池总体性能起着决定性作用。编制了三维数值模拟程序,对由多孔阳极层、气体流动管道、固体支撑平板构成的单个复合管道进行了研究。结果显示:重整反应主要发生在多孔材料靠近流动管道的薄层内,只有靠近管道入口处才能在较深处进行;电化学反应发生在多孔层与电解质的交界面处;重整反应生成的H2、CO扩散到多孔材料底部参加电化学反应;电化学反应生成的热量供重整反应使用。说明研究范围内,SOFC阳极复合通道具有较好的传热、传质性能,化学/电化学反应存在较好的耦合关系。

摘要：紧凑型甲烷重整器燃烧管道由燃料气体通道、多孔层以及固体平板组成。采用三维数值模拟方法,对甲烷入口速度、温度等对催化燃烧反应以及产热特性影响进行了研究。结果显示,甲烷入口速度由2.5 m/s增大到10 m/s时,最大化学反应速率提高了20.4%,CH4利用率下降了41.2%,最大热流量提高了11.8%;温度由873 K升高到1023 K时,反应速率提高了16.9倍;CH4利用率提高了7.5%;最大温升提高了2.1倍。研究结果对紧凑型甲烷重整器的设计开发具有一定的指导意义。

摘要：固体氧化物燃料电池复合阳极管道由多孔层、燃料气体通道以及固体平板组成。在多孔层内部,存在着传热、多组分对流/扩散等多种传递过程,它们与CH_4的重整反应,CO、H_2的电化学反应耦合在一起,既受到设计参数,如孔隙率等的影响,同时对电池性能以及稳定性产生重要影响。编制了三维模拟程序,对阳极复合管道的化学反应以及气体流动、传热过程等进行了研究。研究结果显示,随着孔隙率的增大,在多孔层的较深区域内,重整与变换反应速度明显增加,受它的影响,H_2浓度与多孔层温度也相应提高。因此,在一定范围内提高多孔介质的孔隙率对阳极的各种传递过程与化学/电化学反应具有积极影响。

摘要：为保证飞机环控系统的设计准确和使用安全 ,必须对其空冷器进行准确的热力性能计算 .应用传热单元法对飞机环控系统的空冷器热力性能 ,如表面特性、换热系数、传热单元数和换热器有效度等进行了理论计算 ,并将计算结果与实际实验数据进行比较 ,证明了理论计算的正确性 .为换热器的设计提供了一种评价方法 .

摘要：天然气通过重整反应可以生成氢气,成为燃料电池氢原料的重要来源。目前紧凑型天然气重整器的开发设计,主要集中在材料方面的研究,而内部机理方面的研究较少。对天然气重整器内部流动与传热现象进行了模拟与分析。分析中考虑了化学反应的影响,采用了耦合的边界条件以及可变的热物性参数,建立了描述流通管道和多孔催化剂层内部流动与传热现象的三维数学模型。采用SIMPLE算法对模型进行求解,得到了化学反应速率、混合气浓度以及温度等的空间分布。结果表明,化学反应限制在厚度约为1mm的催化剂薄层内进行,沿主流动方向,CH4浓度由19.5%降到7%左右,H2浓度由4.1%上升到13%左右,混合气温度上升约10℃。研究结果对天然气重整器的开发、结构设计具有参考意义。

摘要：为扩大蒸汽喷射器的适应范围,通过优化喷射器混合室结构,得到两种分别满足喷射系数最大化和临界压缩比最大化的喷射器结构形式.在进行蒸汽喷射器性能分析和设计时,必须给出正确的临界压缩比,才能保证喷射器在一定工况范围内稳定运行.