SOFC阴极空气预热器耦合传热特性及参数影响分析

针对固体氧化物燃料电池(SOFC)高温区碳化硅基阴极空气预热器这一新型换热设备,开展极高温工况下的烟气-空气的辐射-导热-对流耦合传热特性及参数影响分析,基于ANSYS Fluent采用DO模型分析高温气体辐射换热及气体吸收系数对换热器性能的影响,并与S2S模型及不考虑辐射换热模型的计算结果进行对比;同时研究了壁面发射率及烟气进口温度对耦合传热的影响规律。结果表明,烟气进口温度800~1100℃条件下,辐射换热的影响较大,但烟气吸收系数及气体辐射的影响可以忽略;壁面发射率、烟气入口温度对耦合传热的影响非常明显,壁面发射率和烟气入口温度越高,空气出口温度越高。研究结果可为碳化硅基阴极空气预热器的设计提供理论依据。

舰用燃料油流动传热耦合特性数值模拟

裸管铺设的机动管线加热输送燃料油过程中,由于冬季低温和强换热的作用,使得燃料油热损失大,温降快,黏度上升,压降大,失去流动性,易发生凝管事故。以中石油驻青岛某炼油厂所产舰用燃料油为实验介质,对燃料油在环道实验装置测试段中流动和传热过程进行数值模拟,建立了三维流动和传热耦合模型,采用交错网格体系划分计算区域,选用二阶迎风格式对流-扩散方程进行离散,运用亚松驰的交错方向块迭代法求解离散方程。数值模拟结果表明:由于测试段管外壁冷却水的作用,近壁处油温会下降,越靠近管壁,温度下降越多;从油流进口处到出口处,管内壁温度出现浮动式下降,燃料油的热边界层厚度降低。