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甲烷与正丁烷微小尺度催化燃烧性能比较被引量：4: 2017年; 对微圆管内甲烷和正丁烷在Pt/ZSM-5上的催化燃烧进行实验研究,获得并分析了二者的稳燃范围、产物浓度、壁温分布和壁面散热等燃烧性能。发现在富燃条件下甲烷和正丁烷能够在大当量比下实现催化自稳燃烧。相同流量下正丁烷稳燃当量比范围宽于甲烷,贫燃范围在0.4附近。流量由200 ml·min^(-1)增大至1000 ml·min-1,甲烷和正丁烷转化率出现大幅下降。在实验范围内,正丁烷和甲烷的转化率差异不大。化学当量比条件下随流量增大,正丁烷的转化率在600 ml·min^(-1)开始高于甲烷。甲烷和正丁烷能够在散热比例高达70%的情况下自稳催化燃烧且转化率在95%以上。相同流量下,与甲烷相比,正丁烷催化燃烧的壁温、散热功率和散热比例都更高。整体来看,正丁烷催化稳燃范围较甲烷略宽,两者转化率曲线相近,放热功率和壁面散热功率相差较小,正丁烷在必要时可作为甲烷的替代燃料。; 王业峰周俊虎赵庆辰杨卫娟周靖松张彦威; 关键词：甲烷正丁烷催化剂微尺度

甲烷微尺度燃烧中气相反应与催化反应间的相互作用被引量：1: 2017年; 以往对甲烷微尺度催化燃烧的研究中,甲烷的气相反应往往没有受到足够的重视,有时候甚至被忽略。为了了解气相反应在甲烷的微尺度燃烧中所起的作用,本文使用了计算流体力学软件Fluent对CH_4和空气的预混气体在微尺度平板燃烧器中的催化燃烧过程进行了数值模拟,对比在0.2mm和1mm两种间距的微尺度平板燃烧器内CH_4的催化燃烧过程,研究了微尺度平板燃烧器内CH_4气相反应与CH_4催化反应的相互影响,其中重点研究了CH_4气相反应对CH_4催化反应的影响。模拟结果显示:(1)在间距为0.2mm和1mm的微尺度平板燃烧器中,CH_4气相反应均是由CH_4催化反应所引起;(2)在0.2mm间距的微尺度平板燃烧器中,CH_4气相反应产生的OH促进了CH_4催化反应的进行;(3)在1mm间距的微尺度平板燃烧器中,CH_4气相反应对CH_4催化反应仍然具有促进作用,但对CH_4催化反应的抑制作用更为显著。研究结果可以为设计和开发高效稳定的微尺度平板燃烧器提供参考。; 刘子琨周俊虎杨卫娟王业峰岑可法; 关键词：催化甲烷微尺度

乙醇在Pt/ZSM-5上催化氧化动力学被引量：2: 2018年; 在内径为4 mm的石英管燃烧器中进行了富氧条件下乙醇在Pt/ZSM-5上的催化深度氧化动力学实验,反应温度控制在428 K以下,建立了Power-rate law模型和Langmuir-Hinshelwood模型来表征乙醇的低温深度氧化反应,Power-rate law模型和Langmuir-Hinshelwood模型的活化能分别为95.96和103.72 kJ·mol^(-1),乙醇和氧气的反应级数分别为0.38和1.38。Langmuir-Hinshelwood模型中,乙醇的吸附常数比氧气的吸附常数大,说明乙醇在催化剂表面的吸附能力比氧气强,提高氧气的浓度比提高乙醇的浓度更有利于提高反应速率,这一点同样反映在氧气的反应级数比乙醇的反应级数大。; 苏佳乐周俊虎张兴赵庆辰王业峰杨卫娟; 关键词：乙醇动力学活化能

微小圆管内正丁醇催化燃烧及动力学特性: 2018年; 通过实验研究在4mm的石英管中以Pt/ZSM-5为催化剂的正丁醇催化燃烧反应,对比讨论当量比、流量对正丁醇催化效应的影响,分析转化率、产物浓度、燃烧效率等催化燃烧特性,拟合计算表观活化能.研究结果显示,保持体积空速小于19 080h^(-1),流量对丁醇在该微小圆管内的催化燃烧影响较小;气体总流量不变,减小混合气体的当量比,正丁醇的转化率大幅提高,表明氧在催化剂表面的吸附是正丁醇在Pt/ZSM-5表面反应的主导因素.当量比=1时,乙醛、二甲醚、一氧化碳等中间产物较多;当量比=0.3时,一氧化碳几乎没有被检测到.减少混合气体的流量和减小混合气体的当量比,正丁醇的燃烧效率都会提高.正丁醇在Pt/ZSM-5上反应的表观活化能为(110±20)kJ/mol,在低当量比、低流量下,正丁醇在催化剂下反应的表观活化能更小.; 赵庆辰周俊虎王业峰龙宇李欣婷杨卫娟; 关键词：正丁醇催化微圆管转化率

微型填充床燃烧器中二甲醚的铂催化燃烧数值模拟被引量：4: 2018年; 微型圆管填充床式燃烧器既能实现催化燃烧又能稳定内部流场和温度场,二甲醚燃烧性能较好且污染物排放较低。本文采用数值模拟这种有效且节约资源的方法,建立微型圆管填充床式燃烧器中二甲醚在铂(Pt)上的催化燃烧模型,并研究利于之后引起气相反应的最优工况。结果表明:流速在0.2~1.0 m/s,当量比小于1时,有利于催化段的燃烧;流速大于3.0 m/s,当量比大于3时,利于之后引起气相反应;378~380 K为二甲醚在Pt上催化燃烧的着火点;二甲醚在催化剂上的吸附能力比氧气强,适量提高氧气的浓度能够促进催化反应的进行,而过量的二甲醚则会抑制催化反应的发生。; 李欣婷邓尘杨卫娟王业峰周俊虎刘建忠; 关键词：填充床燃烧器二甲醚催化燃烧燃烧特性

平板式微燃烧器内二甲醚催化燃烧与动态火焰研究被引量：2: 2016年; 微型燃烧器是微动力系统的核心，在微型平板燃烧器内进行了二甲醚／空气铂催化燃烧实验，主要研究了燃烧性能和动态火焰，包括稳燃范围、火焰特征、壁面温度、产物含量变化等。实验结果表明，在微型平板燃烧器内，添加石英棉后稳燃范围明显高于未加石英棉的情况。未添加石英棉时，当量比中为1．2～1．4时，可以让火焰驻定；φ〉1．4时，会产生振荡火焰，振荡过程可分为3个阶段；西〈1．2时，无火焰产生。添加石英棉后，火焰驻定在石英棉处，随着流速的增加，火焰高度增加，壁温分布沿壁面中心线呈对称分布。壁面温度随流速增加而增加，温度峰值向出口处移动。尾气中CO2体积分数在西=1时达最大值13．44％，在富燃情况下，产物中存在CO和H2，且随当量比增加，二者含量增加。; 周俊虎周靖松杨卫娟王业峰张彦威岑可法; 关键词：微尺度燃烧催化燃烧二甲醚; 全文增补中

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王业峰