N2热等离子体与CH4混合过程的数值研究

摘要

本文采用CFD方法对热等离子体法裂解天然气制乙炔反应器内N2和CH4的流动、混合、传热进行了数值研究,得到了反应器内的三维速度场、浓度场和温度场分布.研究结果表明,反应器内存在着一个明显的双锥形状的温度、浓度混合面.在选择典型参数的条件下,混合面上的温度达到3500K,CH4的摩尔分率为35％,达到了热力学平衡计算确定的N2等离子体裂解天然气制乙炔的最优反应条件.