微通道甲醇重整制氫過程的熱管理研究.pdf

1、甲醇微通道重整制氫是燃料電池所急需的燃料處理技術(shù)的重要發(fā)展方向，微通道重整反應(yīng)是涉及微觀熱質(zhì)傳遞、催化反應(yīng)動力學(xué)等物理和化學(xué)勢差耦合驅(qū)動的復(fù)雜過程。本文綜合分析帶有催化劑功能表面的相界面微系統(tǒng)對甲醇水蒸氣重整反應(yīng)機理影響，微通道微結(jié)構(gòu)尺度效應(yīng)對的微觀熱質(zhì)傳遞效果的改善，以及操作參數(shù)變化與組分溫度等的演化規(guī)律，為微通道熱管理研究提供合理方案。
　　 本文通過數(shù)值模擬，將微系統(tǒng)的催化劑功能介質(zhì)設(shè)定為一定孔隙率和滲透率的多孔介質(zhì)，微反

2、應(yīng)過程中的多勢差耦合驅(qū)動規(guī)律以反應(yīng)動力學(xué)方式表示。在模型考慮中將催化層相界面對流動阻力的影響以動量源項的形式給出，甲醇水蒸氣重整反應(yīng)引起的組分以及能量變化分別用組分源項和能量源項代表，建立完善物理、化學(xué)耦合驅(qū)動的相界面微觀傳遞分析模型，進行了理論研究。本文就影響環(huán)境熱管理的幾個重要影響因素進行模擬分析，揭示包括微通道結(jié)構(gòu)尺寸、催化劑布置、加熱條件及反應(yīng)操作條件等因素對微重整系統(tǒng)的熱質(zhì)管理影響，詳細討論各種因素與內(nèi)部反應(yīng)機理變化的關(guān)聯(lián)機制