气流通过泡沫陶瓷的流阻实验与模型研究

研究气流在多孔介质内部的流动特性有助于指导天然气多孔介质燃烧器的设计。为此,对气流在泡沫陶瓷的流动特性进行了冷态实验,研究了气流速度、孔密度对流动阻力的影响,得出在相同空隙率条件下,孔密度与气流速度越大,流动阻力越大的认识;分析了气流分别在颗粒填充床和泡沫陶瓷中流动阻力的产生机理,建立了泡沫陶瓷结构模型,求出了比表面积及空隙率相等(即流动阻力相等)时泡沫陶瓷的孔密度与颗粒填充床颗粒直径间的函数关系,可直接利用制造商提供的泡沫陶瓷的特征参数(孔密度和空隙率),由颗粒填充床经典模型——Ergun方程来预测气流在泡沫陶瓷中的流动阻力,并确定了渗透阻力系数与惯性阻力系数的计算式,借此研究气流在泡沫陶瓷中的流动。实验结果表明,该方法对预测高空隙率的泡沫陶瓷流动阻力是有效的,为进行泡沫陶瓷多孔介质燃烧的数值模拟研究提供了参数计算依据。

低浓度甲烷稀土催化燃烧实验研究

制备了碳化硅蜂窝陶瓷载体稀土催化剂,对甲烷进行稀土催化燃烧实验研究。实验测量了催化燃烧温度和尾气组分,并对催化燃烧反应的甲烷转化率进行计算和分析。实验结果表明:在200～400℃甲烷转化率在92%左右,在500～800℃甲烷转化率达到99%以上,而且尾气中的CO,NOX和HC含量非常低。