天然氣吸附床熱質(zhì)傳遞的數(shù)值計算.pdf

1、ANG技術是一項先進的儲氣技術，該技術可用于天然氣吸附劑汽車、無法管輸零散氣井天然氣、放空天然氣的吸附回收，可極大地利用與節(jié)約資源。ANG在3～4MPa下，儲氣量相當于壓力為13～14MPa的CNG系統(tǒng)。在吸附/解吸過程中，由于吸附質(zhì)分子勢能的改變，會伴隨著放熱/吸熱現(xiàn)象。研究表明其吸附熱可達16kJ/mol，對吸附性能的影響有20％左右。 本文主要著重于吸附過程中的熱效應，從吸附罐的溫度場分布，幾種換熱結構的對比，以及不同邊界

2、條件下吸/脫附過程溫度變化幾個方面來展開工作，力求對吸附罐進行優(yōu)化設計，得到吸附動力場中各參數(shù)的變化規(guī)律，主要內(nèi)容如下： 1、運用Fluent軟件對不同換熱結構的吸附罐的溫度場進行分析計算。并就各種可能抑制吸附熱效應的技術方案進行評估。主要分析了吸附罐的結構參數(shù)和活性炭的物性參數(shù)對溫度的影響，為室內(nèi)實驗提供了理論指導。 2、結合實驗裝置的結構尺寸，分析在吸附/脫附過程中不同徑向位置上的溫度變化特性。通過對冷卻管中加循環(huán)水

3、(有換熱)和無循環(huán)水(無換熱)兩種情況的比較，分析換熱對溫度場的分布的作用效果。并進行了與實驗數(shù)據(jù)的對比驗證。 3、運用Fortran編程將吸附方程與傳熱方程耦合進行計算，輸入已知的結構參數(shù)、物性參數(shù)和邊界條件，獲得了溫度、吸附量和吸附熱速率隨時間變化的規(guī)律。計算結果表明，充氣速率越小，越有利于吸附。 本文對吸附罐內(nèi)不同的強化換熱結構(直肋、螺旋形肋片)進行模擬計算，以尋求減緩熱效應的有效措施。模擬結果表明采用換熱結構對