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轴向固定床反应器内流场和温度场的数值模拟与分析  
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【作者】 魏刚;
【导师】 王华;
【学位授予单位】 昆明理工大学;
【学科专业名称】 化学工艺
【学位年度】 2010
【论文级别】 硕士
【网络出版投稿人】 昆明理工大学
【网络出版投稿时间】 2011-04-18
【关键词】 轴向固定床反应器; FLUENT; 数值模拟; 流场; 温度场;
【英文关键词】 Axial fixed bed reactor; FLUENT; Numerical simulation; Flow field; Temperature field;
【中文摘要】 随着能源危机和环境恶化在全世界范围内的不断加剧,人类对有着丰富来源,且优质清洁的天然气资源进行了更多的关注。晶格氧部分氧化甲烷法作为近年来才出现的制取合成气的新方法,已经得到越来越多的关注。目前对不同催化剂的反应过程研究的比较深入,但在反应器方面的研究却非常少。由于该方法的主要反应器为轴向固定床反应器,因此有必要对轴向固定床反应器内的流场和温度场进行了较为系统的研究。 本文简要介绍了CFD技术在化学工程中的应用,并回顾了固定床反应器CFD数值模拟的研究概况。针对轴向固定床反应器的特点,采用大型商用CFD软件——FLUENT对其进行数值模拟。文中在引入了CSP概念的基础上对轴向固定床反应器的物理模型进行了几何构建;在分析并了解了轴向固定床反应器内部流体流动特性的前提下,建立了符合本模型特点的数学模型;根据模型几何形状的特点,采用了非结构化网格划分。 研究中采用了三种湍流模型(RNGk-ε模型、Realizable k-ε模型、Reynolds应力模型)对三维湍流流动进行数值模拟,经过对比分析后认为,RNGk-ε湍流模型是最适合于本研究的湍流模型,并选择RNGk-ε模型作为最终的湍流模型进行后续的...
【英文摘要】 Energy crisis and environmental deterioration are increasingly intensified on a global extent. Therefore, natural gas, a kind of high quality clean energy and chemical raw material with rich sources, is being widely focused and studied. As a new method arisen in recent years, partial oxidation of methane to syngas using lattice oxygen has been increasingly attached attentions. As axial fixed bed reactor is applied as the main reactor for the method, therefore, it is essential to make a systemic research on ...
【更新日期】 2011-07-25

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