太陽能裂解ZnO-Zn工質(zhì)中熱輸運特性.pdf

1、隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展，人類對能源的需求量越來越大。面臨傳統(tǒng)化石燃料不斷減少及由其造成的環(huán)境污染問題日益嚴重的現(xiàn)狀，迫切需要我們發(fā)展環(huán)境友好型新能源。太陽能熱化學(xué)制氫是以太陽能作為熱源，通過化學(xué)反應(yīng)制取氫氣的過程。由于其成本較低、環(huán)境友好、循環(huán)效率較高等特點而具有極大的發(fā)展空間。
　　本文對ZnO/Zn工質(zhì)對的太陽能兩步熱化學(xué)循環(huán)水解制氫過程進行了研究。主要包括ZnO在太陽能反應(yīng)腔內(nèi)的高溫分解過程及鋅顆粒在水解反應(yīng)腔內(nèi)的水解反應(yīng)兩個過

2、程。
　　研究反應(yīng)腔的熱輸運特性對提高反應(yīng)腔內(nèi)反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率，優(yōu)化反應(yīng)腔的設(shè)計及提高太陽能-化學(xué)能的轉(zhuǎn)化率是非常重要的。本文借助CFD建立了耦合了導(dǎo)熱、對流、輻射及化學(xué)反應(yīng)的綜合過程的太陽能反應(yīng)腔的穩(wěn)態(tài)熱傳輸模型。利用該穩(wěn)態(tài)熱傳輸模型得到了太陽能熱解ZnO/Zn制氫反應(yīng)中穩(wěn)態(tài)熱輸運特性及太陽能反應(yīng)腔的運行參數(shù)及結(jié)構(gòu)參數(shù)對ZnO轉(zhuǎn)化率的影響規(guī)律。
　　根據(jù)穩(wěn)態(tài)熱傳輸模型建立了太陽能反應(yīng)腔的瞬態(tài)熱傳輸模型。該瞬態(tài)熱傳輸模型對其中