多孔介质表面催化反应详解

2019-08-20 19:58

多孔介质表面催化反应详解

对于利用fluent软件(这里是用fluent13.0做的)做多孔介质的表面催化反应,看到许多网友对这个问题有疑问,现在特把我最近的一些研究心得跟大家分享一下。

1,首先对于这个模拟,有两种办法:其一是找到详细的(或者简化的)表面反应催化机理,然后通过import-chemkin mechanism导入fluent,要记住选中import surface chemkin mechanism按钮,然后分别选中气相机理trq-skel1.che和表面反应机理h2.che,点击import导入fluent,如下图所示

第二个办法就是通过udf编写化学反应速率,然后以源项的形式加载到多孔介质区域,这个比较繁琐,目前我没有应用,而且这个办法对于没有详细机理的催化反应也是非常好的办法。

2,然后选择能量方程,湍流模型等。

3,化学反应选择组分传输模型中的有限速率模型,同时要选择壁面反应,详细如下图所示:

3,多孔介质区域设置 如下图所示 关于多孔介质区域如何设置惯性阻力和粘性阻力网上方法很多,这里就不累述了

特别要注意,这里一定要设置一个系数叫做surface-to-volume,这其实是比表面积的意思,就是在单位多孔介质体积里含有的面积(具体数据需要自己查,我这里只是个示例),如果这里不设置,是不会有反应的。

4,边界条件设置

这里主要设置,进口的流速、温度以及出口的压

力等等,这都是常识,这里不累述。

5,求解方法设置和松弛因子设置如下,最后选择较小的松弛数,以有利于收敛

6,初始化 与迭代计算

选择hybrid initialization方法,点击initialize初始化。 7,计算结果如下 压力场

密度场

组分分布

由以上三个组分分布,明显看出O2和H2经过多孔区域催化反应后逐渐减少,而H2O逐渐增大,催化反应成功。

8,存在的问题

本案例中催化反应较为简单,就是一个氢气与氧气的催化燃烧,所以组分较少,而且反应个数也很少,所以机理较为简单,只要13步反应,如下所示

所以化学反应刚性也不大,计算结果容易收敛。但对于复杂的化学反应,组分众多,且反应数量也很大,反应刚性也很大,这样造成的结果就是很难收敛,如果解决刚性大的化学反应的收敛问题,目前本人还在探索之中。

不过有一个办法,通过编写UDF反应源项的办法可有效的解决上述问题(本人也在探索之中,呵呵)。

我的qq:376350714


多孔介质表面催化反应详解.doc 将本文的Word文档下载到电脑 下载失败或者文档不完整,请联系客服人员解决!

下一篇:帝显高端制造方案解决有限公司-SMT车间管理制度 - 图文

相关阅读
本类排行
× 注册会员免费下载(下载后可以自由复制和排版)

马上注册会员

注:下载文档有可能“只有目录或者内容不全”等情况,请下载之前注意辨别,如果您已付费且无法下载或内容有问题,请联系我们协助你处理。
微信: QQ: