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ngày 9 tháng 10 năm 2023
システムのエネルギー貯蔵媒体として、さらにはモビリティ、重工業 (鉄鋼、化学、セメントなど 鉄鋼、化学、セメントなど
水素経済の全体的な焦点は、水素の生産、貯蔵、輸送、利用 または消費)ため、短期的にはそれを理解することが重要です。Cơ quan năng lượng quốc tế (IEA が発表した『 Đánh giá hydro toàn cầu 』1によると、 2021 年の需要水素量は約 9.400誘導体を生産するための原料として使用されます。これらの誘導体としては、特定の産業用途や輸送用途で使用されるアンモニア、メタノール、または持続可能な航空燃料 SAF: nhiên liệu hàng không bền vững)
水素を燃料として使用する上での重要な課題に対処するために、ここでは水素の燃焼特性について説明します。
1: 燃焼の排出量、安定性、効率の最適化が不可欠です。
3はメリットになりますが、排出量 主に一酸化窒素 (NOX)
燃料としての水素の特性は次のとおりです。
これら 3 つの水素特性により、燃焼の効率と安定性の向上を実現できます。また、水素の燃焼には炭素分子が存在しないため、カーボンニュートラルな排出という点でも優れています。しかし、 「ノーフリーランチ定理」でも言われるように、万能な方法はありません。水素の高い火炎速度と広い可燃限界は、フラッシュバックや安全性に関する他の重要な問題につながります。水素の高い火炎温度はルイス数NOX 排出量、燃焼の不安定性に関連する問題にどれほど迅速に対応できる
数値流体力学 CFD)条件 動作圧力、流量、安定化メカニズム、バーナーの形状バリエーション 動作圧力、流量、安定化メカニズム、バーナーの形状バリエーション
シミュレーションは、水素燃焼に関連する問題を軽減するのに役立ちますが、シミュレーションを使用して予測した結果の精度は、燃焼モデル、反応メカニズム、火炎領域のメッシュ解像度、解析手法とアプローチ、そして他のいくつかの要因に依存します。これらの要因は、異なる組成、安定化メカニズム、火炎特性を持つ、さまざまな火炎について解析し、検証する必要があります。Chơi casino は、クイックリファレンスガイドとして簡単
8 種類の火炎について説明します。
smh1 バーナー
tuberlin 火炎
HM3E バーナー
DLR JICF 火炎
Cabra H2 火炎
KAUST NH3 火炎
simval
HYLON
2: 各種の水素/水素混合火炎
旋回安定化火炎は、ガスタービン業界で幅広い用途に対応するために、広く研究されています。シドニー実験データベースの旋回安定化火炎である smh12により、 CFD シミュレーションと比較できる火炎特性に関する豊富なテストデータが提供されます。SMH1 1 1 14と水素 (H2) 3 に示すように、この火炎のブラッフボディ (その形状により、周囲の流れが分離するボディCasino Phú Quốc Fluentを使用して適切に予測できます。
図 4: SMH1 火炎の温度場のアニメーション
3: 異なる軸平面における smh1 火炎の半径方向の温度プロファイル
かの複雑な問題を含むため、乱流と化学反応の相互作用の解析に理想的です。ブラッフボディ安定化型の hm3e21: 1 ch4および H2を燃料流として利用しており、その解析は Fluent で実行されます。燃料噴流速度は、完全な火炎ブローアウトが発生する速度の 90%する極めて局所的な失火事象が発生します。図 5 (x 13mm
図 6: HM3E 火炎の温度場のアニメーション
図 5: HM3E
7: Cabra の水素浮き上がり火炎の並行流温度に対する火炎浮き上がりの感度のアニメーション
Cabraにおける乱流浮き上がり水素/窒素 h2/n2) Fluent3(H2/空気 の並行流により、主な安定化メカニズムは自己着火と、それに続く予混合火炎です。図 7 の結果に示すように、 Fluent流の温度変化を伴う火炎浮き上がり長さの変化を正しく捉えています。
8: 異なる並行流温度での Cabra の水素浮き上がり火炎の火炎浮き上がり距離
H2/H2Phòng thí nghiệm công nghệ năng lượng quốc gia の旋回安定化4でのフラッシュバックの予測可能性が評価されます。図 9 に、この解析結果を示します。等量比 0,6 ch4および H2混合物がテストされています。シミュレーションでは、フラッシュバックの開始を引き起こす、 CH4-H2混合物の正確な組成を予測できます。
図 9: CH4 : H2 (体積比 の混合比を用いた火炎フラッシュバックのアニメーション
((tuberlin)ます。火炎の位置と特性を予測し、結果をテストデータと比較するために、シミュレーション5が実行されています。図 10 に、結果を示します。fluent を使用してシミュレーションした流れの構造と火炎領域は、テスト結果とよく一致しています。
図 10: Tuberlin 火炎の火炎形状のアニメーション
JET trong dòng chảy chéo (jicf) 1 つです。fluent では、噴流内の h215 バールおよび 10 バールの高い圧力値で dlr jicf6の火炎形態の性能が評価されています。図 11 に示すように、シミュレーションでは、さまざまな H2および CH4混合比と動作圧力について、上流領域での火炎付着の正しい傾向が予測されています。これらは、化学種の拡散と噴流相互作用の解像度での強い関数であることがわかりました。
1: 40% H2
ケース 2: 20% H2
3: 40% H2
ケース 2: 20% H2
図 11: 異なる動作圧力における異なる混合比の火炎形状 DLR-JICF)
水素-空気火炎は、 hydro thấp NOX (Hylon)712 に、付着火炎 (火炎) と浮き上がり火炎 火炎 l) a
アンモニア(NH3は、単独のカーボンフリー燃料の化学種として、そして燃焼システム用の水素キャリアとして重要性を増しています。純粋な NH3の燃焼は、反応性が低く、窒素酸化物が排出される点が課題となります。そのため、燃焼前に NH3を H2n2に分解する代替方法がよく使用されています。シミュレーションでは、 NH3、 H2n2のさまざまな組み合わせ (異なる分解レベルを表す で発生させたブラッフボディ安定化火炎に対して、 kaust813 に示すように、 Fluent 、分解比の増加に伴う主要な火炎特性を予測できます。また、レイノルズ数 (re) ((流 流 による外部せん断層から噴流に隣接する内部層への燃焼領域の移行に関する解析にも による外部せん断層から噴流に隣接する内部層への燃焼領域の移行に関する解析にも
13: 分解比の増加に伴う火炎形状の変化 h2-N2 比で表現、 KAUST 火炎
バック、 NOX 排出量など、関連する問題を軽減することが鍵となります。Chơi casino は、シミュレーションを通じて、お客様がネットゼロ目標を達成するための研究開発を加速できるよう取り組んでおります。