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ngày 9 tháng 10 năm 2023
, , , 並符合許多國家/地區的脫碳目標。氫可以在全球脫碳任務中發揮雙重功效能量儲存媒介 , 也可以作為交通、重工業 (例如 : 鋼鐵、化工、水泥等) 、航空、海運以及其他產業
雖然氫經濟的整體重點是完整的氫價值鏈 (包含氫的生產、儲存和運輸 , (或消耗)) , , , , ,生態系統。根據國際能源署 (IEA) 的《全球氫能回顧報告》1, 2021 年的氫需求量約為 9.400 , , , , , , , , , ,原料。這些衍生物包含用於特定工業和運輸應用的氨、甲醇或永續航空燃料 (SAF)
, ,
圖 1. 最佳化燃燒的排放、穩定性和效率至關重要。
燃燒過程的最佳化是三個關鍵指標的平衡 : , , , , , , (主要是一氧化氮 (氮氧化合物)) 以及金屬保護帶來挑戰另一方面 , , , , ,
氫燃料的特性如下 :
, , , , , , , , ,路易斯數, , , , ,採用氫作為更潔淨的燃料 ,
, , (CFD) 模擬是進行中純氫或氫混合燃料燃燒研究之不可或缺的部分。模擬可以幫助瞭解不同操作條件 (操作壓力、 操作壓力、流速、穩定機制、燃燒器幾何變化) 、不同混合比例和其他因素下的火焰特性和動態。這些洞察將有助於克服與氫燃燒相關的火焰逆燃、氮氧化合物和燃燒不穩定挑戰。
, , ,個因素。必須針對具有不同成分、穩定機制和火焰特性的火焰範圍來研究並驗證這些因素。Các loại cờ bạc 一直致力於開發一套可輕鬆用作快速參考指南的驗證案例。
讓我們來看看八種不同的火焰 , : :
smh1 燃燒器
tuberlin
HM3E 燃燒器
DLR JICF 火焰
Cabra H2 火焰
Kaust NH3 火焰
simval
Hylon
圖 2. 不同的氫/氫混合火焰
, 因此受到了廣泛的研究。來自雪梨實驗資料庫的渦流穩定火焰 smh124) (H2) 1: 1 , , 。使用Luật chơi casino Fluent, 例如在圖 3 中所示的鈍形體附近的迴流區域 (因其形狀而導致周圍流體分離的物體 、收縮區域和噴流狀區域。
圖 4.SMH1 火焰的溫度場動畫
圖 3.SMH1 火焰在不同軸向平面上的徑向溫度分布曲線
, , , ,紊流化學相互作用。在利用 Fluent 研究鈍形體穩定的 hm3e2, , 1: 1 Ch4和 H2作為燃料流。燃料噴射速度是發生完全熄火速度的 90%, 火焰會經歷與強烈的有限速率化學效應相關的高局部吹熄事件。研究結果如圖 5 所示。隨著混合 5 所示。隨著混合加劇 (x 13mm) , , 都與實驗完全一致。
圖 6.hm3e 火焰的溫度場動畫
圖 5.hm3e 火焰在不同軸向平面上的徑向溫度分布曲線
圖 7.cabra 共 共
Cabra 火焰配置提供一種研究紊流混合和化學動力學耦合的方法 消除了燃燒器中經常存在的迴流區複雜性。使用 Fluent3共 共/氮 (H2/n2) H2/空氣 共 , , , 7 所示 , 成功捕捉到火焰跳脫長度的變化 成功捕捉到火焰跳脫長度的變化 , 並改變了所有模擬測試點的 同流動 同流動溫度。
圖 8. 不同的 共 , CABRA
, , h2/H2,現象以及熱損失的影響進行精確建模。fluent 採用美國國家能源技術實驗室的旋流穩定燃燒器 (simval)49 所示。針對當量比為 0,6 的預混合旋流空氣/燃料系統 , ch4和 H2的混合物。模擬能夠預測觸發逆燃發生的 CH4-H2混合物的正確成分。
9. CH4: H2 混合比 (體積) 的火焰逆燃動畫
, , , , , , (tuberlin)5, 並將結果與測試資料進行比較。結果如圖 10 所示。如我們所見 , Fluent 模擬的流動結構和火焰區域與測試結果相符。
圖 10.Tuberlin 火焰的火焰形狀動畫
6, , 15 bar 和 10 bar , h2濃度函數的可預測性。如圖 11 , 在不同 h2和 CH4, , , ,
案例 1 : 40% H2
案例 2 : 20% H2
案例 3 : 40% H2
案例 2 : 20% H2
圖 11. 不同工作壓力下不同混合比的火焰形狀 (dlr-jicf)
使用氫低氮氧化合物 (Hylon)7, (火焰 a) 和跳脫火焰 (火焰 l) 相關的結果如圖 12 所示。火焰 a , 而火焰 l
12. A (上圖) 和 l (下圖) 對應於 Hylon
氨(NH3) , , , NH3, , , 在燃燒前將 NH3裂解為 H2N2。透過模擬分析來自 kaust8, 可用於不同的 NH3、 H2N2組合 (代表不同的裂解程度) , 13 運作的鈍形體穩定火焰。如圖 , , , , 可以預測關鍵火焰特性 可以預測關鍵火焰特性, 其特點是火焰更穩定、熱輻射更低。由於雷諾數 (re)
13. 火焰形隨著裂解率的增加而變化 (代表 h2-n2 , kaust 火焰)
有鑑於當今是氫燃燒在其歷史上最受關注的時刻 , , Các loại cờ bạc 致力於透過模擬支援客戶加速研究與開發 ,