多孔催化顆粒積碳消除行為的孔隙尺度模擬

編號：NMJS08643

篇名：多孔催化顆粒積碳消除行為的孔隙尺度模擬

作者：楊學(xué)松 高國輝 王帥

關(guān)鍵詞： 孔隙結(jié)構(gòu) 積碳消除 孔隙尺度模擬 格子玻爾茲曼方法 稀薄效應(yīng)

機(jī)構(gòu)： 哈爾濱工業(yè)大學(xué)

摘要： 為明晰多孔催化顆粒消碳再生過程中微觀孔隙結(jié)構(gòu)與積碳分布特性之間的內(nèi)在關(guān)系,基于格子玻爾茲曼方法、耦合固相更新方法構(gòu)建消碳反應(yīng)的孔隙尺度模型,研究孔隙尺度上積碳消除行為引起的孔隙結(jié)構(gòu)的動態(tài)演變過程,分析氣體稀薄效應(yīng)下的消碳行為,評估不同孔徑和消碳速率對消碳反應(yīng)特性和傳質(zhì)特性的影響。結(jié)果表明:簡單孔隙內(nèi)積碳均勻分布條件下,消碳反應(yīng)導(dǎo)致軸向產(chǎn)生擴(kuò)張的孔隙結(jié)構(gòu),黏性流動的貢獻(xiàn)更加顯著;消碳過程減弱了氣體稀薄效應(yīng),降低了傳質(zhì)速率和反應(yīng)速率;“大孔”和“小孔”內(nèi)均勻分布的積碳,更容易被均勻地消除,而“中孔”內(nèi)積碳,入口效應(yīng)更加顯著;高氣體稀薄效應(yīng)和高反應(yīng)速率下,消碳反應(yīng)導(dǎo)致簡單孔隙結(jié)構(gòu)演變對黏性流動的促進(jìn)作用比努森擴(kuò)散更加顯著;復(fù)雜的隨機(jī)孔隙結(jié)構(gòu),同樣存在入口效應(yīng),并且積碳消除會導(dǎo)致鐘型孔徑分布的均勻性增強(qiáng)。