Численная модель формирования паро-воздушно-углеводородных смесей | Sciact - CRIS-система Института катализа

Численная модель формирования паро-воздушно-углеводородных смесей Научная публикация

Журнал

Журнал Средневолжского математического общества
ISSN: 2079-6900

Вых. Данные

Год: 2023, Том: 25, Номер: 4, Страницы: 361-374 Страниц : 14 DOI: 10.15507/2079-6900.25.202304.361-374

Ключевые слова

diesel fuel, multiphase flow, fuel vaporization, formation of air-hydrocarbon mixtures, ANSYS Fluent, дизельное топливо, многофазное течение, испарение топлива, формирователь воздушно - углеводородных смесей, ANSYS Fluent

Авторы

Яппарова А.Р. ¹ , Маркелова Т.В. ¹ , Снытников П.В. ¹

Организации

1	Институт катализа СО РАН (г. Новосибирск, Российская Федерация)

Информация о финансировании (1)

Российский научный фонд

19-19-00257-П

Использование энергоустановок на основе топливных элементов является перспективным направлением в получении электроэнергии. Однако на пути их широкого внедрения стоит проблема высокой стоимости и доступности используемого топлива. Для решения этой проблемы разрабатываются эффективные системы, работающие на дизельном топливе. Основная задача заключается в создании устройства — топливного процессора, которое бы конвертировало дизельное топливо в водородосодержащий газ. Устройство состоит из нескольких блоков: форсунка для впрыска жидкого топлива в перегретый пар в виде капель, зона смешения и испарения дизельного топлива, область подачи воздуха, реакционная зона, включающая катализатор. Подбор температуры для протекания процесса испарения должен быть произведен таким образом, чтобы, с одной стороны, жидкие капли не попадали на поверхность катализатора, а, с другой стороны, не запускались газофазные реакции в зоне смешения. Для разработки такого устройства требуется не только проведение лабораторных экспериментов и исследование катализатора процесса, но и оптимизация основных физических характеристик устройства, таких как его линейные размеры, рабочая температура, расходы реагентов и многих других. Проведение такого исследования невозможно без использования методов математического моделирования. Это существенно сокращает сроки и стоимость работ. В данной работе представлена цифровая модель устройства для формирования паро-воздушно-углеводородной смеси в осесимметричной постановке. Изучена динамика дозвукового многофазного течения водяного пара, несущего капли жидкого дизельного топлива, процесс испарения и смешивания дизельного топлива с водяным паром и воздухом. Математическая модель была реализована в пакете ANSYS Fluent (академическая лицензия ССКЦ СО РАН).

Яппарова А.Р. , Маркелова Т.В. , Снытников П.В.
Численная модель формирования паро-воздушно-углеводородных смесей
Журнал Средневолжского математического общества. 2023. Т.25. №4. С.361-374. DOI: 10.15507/2079-6900.25.202304.361-374 Scopus РИНЦ OpenAlex

Поступила в редакцию:	22 авг. 2023 г.
Принята к публикации:	24 нояб. 2023 г.

Scopus:	2-s2.0-85183899939
РИНЦ:	60021516
OpenAlex:	W4390878738

Пока нет цитирований