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多孔介质中化学反应对非等粘流体混合过程影响的格子Boltzmann研究 被引量：8
1
作者 雷体蔓 孟旭辉 郭照立 《计算物理》 CSCD 北大核心 2016年第4期399-409,共11页
利用格子Boltzmann方法和GPU计算技术,在孔隙尺度上模拟多孔介质中包含界面化学反应的粘性指进现象,定量分析化学反应对流体混合的影响.采用单浓度变量的双稳态模型来描述界面反应,而各向同性的多孔介质则通过四参数法生成.研究发现化... 利用格子Boltzmann方法和GPU计算技术,在孔隙尺度上模拟多孔介质中包含界面化学反应的粘性指进现象,定量分析化学反应对流体混合的影响.采用单浓度变量的双稳态模型来描述界面反应,而各向同性的多孔介质则通过四参数法生成.研究发现化学反应能减小指进界面厚度,抑制流体的混合,甚至会出现反混合现象,并且随着反应速率的增加,影响越明显. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 流体混合 化学反应 孔隙尺度 GPU计算
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微通道内反应流体粘性指进的数值研究 被引量：8
2
作者 雷体蔓 孟旭辉 郭照立 《计算物理》 CSCD 北大核心 2016年第1期30-38,共9页
采用格子Boltzmann方法数值模拟化学反应中混溶流体在微通道中的粘性指进现象.模拟采用单浓度变量的双稳态化学反应模型,重点研究指进的形态位置随化学反应速率和稳态浓度参数(即无化学反应发生的界面浓度)的变化.结果表明:随着反应速... 采用格子Boltzmann方法数值模拟化学反应中混溶流体在微通道中的粘性指进现象.模拟采用单浓度变量的双稳态化学反应模型,重点研究指进的形态位置随化学反应速率和稳态浓度参数(即无化学反应发生的界面浓度)的变化.结果表明:随着反应速率的增加,指进界面变薄;而稳态浓度参数的变化则影响反应区的分布以及反应速率,导致指进形态以及位置的改变,甚至出现指尖液滴分离. 展开更多
关键词 格子BOLTZMANN方法 粘性指进 化学反应
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铁基氧载体化学链CO_2重整CH_4方法制备合成气 被引量：5
3
作者 何映龙 于敦喜 +2 位作者 雷体蔓 吕为智 徐明厚 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期5222-5228,共7页
提出一种铁基氧载体(Fe_3O_4/FeO)化学链CO_2重整CH_4方法制备合成气。为评价该系统的性能,采用Aspen Plus软件对其进行过程模拟和热力学分析。以CH_4转化率、CO_2转化率、能源利用效率和产气氢碳比(H_2/CO)为评价指标,得到系统的优化... 提出一种铁基氧载体(Fe_3O_4/FeO)化学链CO_2重整CH_4方法制备合成气。为评价该系统的性能,采用Aspen Plus软件对其进行过程模拟和热力学分析。以CH_4转化率、CO_2转化率、能源利用效率和产气氢碳比(H_2/CO)为评价指标,得到系统的优化运行条件,并研究各操作参数(包括各反应器的温度和压力、氧载体甲烷比和CO_2甲烷比)对系统性能的影响。结果表明:当系统处于优化工况时,得到CH_4转化率为97.91%、CO_2转化率为32.76%、能源利用效率为93.77%及产气氢碳比为0.93。该系统能有效利用CO_2和CH_4这两种温室气体获得较低氢碳比的合成气,利于二甲醚的高效合成。 展开更多
关键词 温室气体 化学链重整 合成气 二甲醚 模拟
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燃料电池扩散层与流道中液态水传输数值模拟与协同优化 被引量：5
4
作者 杨家培 马骁 +2 位作者 雷体蔓 罗开红 帅石金 《清华大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期580-586,共7页
燃料电池流道或扩散层结构的优化是改善高电流密度下排水性能的重要措施,已有研究多集中于流道或扩散层的独立优化,缺少针对穿孔型扩散层与波浪形流道中水输运的协同优化。该文采用多松弛时间格子Boltzmann高密度比多相模型,模拟了高电... 燃料电池流道或扩散层结构的优化是改善高电流密度下排水性能的重要措施,已有研究多集中于流道或扩散层的独立优化,缺少针对穿孔型扩散层与波浪形流道中水输运的协同优化。该文采用多松弛时间格子Boltzmann高密度比多相模型,模拟了高电流密度工况下燃料电池流道和扩散层孔隙尺度下水的输运过程,分析了扩散层中Re大小和波浪形流道角度、以及扩散层中开孔形状和位置对燃料电池水管理的影响。结果表明:对扩散层以及流道的形状进行协同优化可以更有效地提高燃料电池的排水速率;同时发现扩散层中水开始排出的时刻随着Re的增加而减小,而与波浪形流道角度、开孔形状以及位置无关。该文针对锥孔型扩散层和波浪形流道的优化对未来的燃料电池在高电流密度下的水管理优化设计具有指导意义。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 扩散层 流道 水输运 格子BOLTZMANN方法
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