基于散热微圆管内甲烷催化燃烧最高温度发生位置变化规律

摘要

随着微电子机械系统(MEMS)、微型发电机等微型能量装置的不断发展，化学电池驱动已经不能满足其能量密度高、体积小、重量轻、能量持续性高的要求。与之相比，碳氢化合物的能量密度为化学电池的数十倍，因此利用碳氢化合物的微尺度燃烧系统具有巨大的发展潜力。采用数值方法研究了常压下微圆管内甲烷催化燃烧影响关键参数及高效燃烧临界长度参数.结果表明:由于散热损失的存在,维持微圆直管燃烧器高效燃烧存在一个特征尺寸,并且随着散热损失的增加,特征尺寸减小,燃料在特征尺寸附近的释热率增加,尺寸敏感度增加;入口速度和燃料当量比的增加,特征尺寸增加;微圆管直径增加,特征尺寸减小,而且通过对各影响因素的分析,得到了特征尺寸的拟合表达式.