بررسی عددی تأثیر پارامتر فیزیکی بر عملکرد راکتور ریفرمر متانولی چند لوله‌ در حالت سه بعدی با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی (CFD)
کد مقاله : 1574-ISME2025
نویسندگان
Nima Hedayati *1، مظاهر رحیمی اسبویی2، محمد رضایی فیروزجایی3
1دانشگاه صنعتی نوسیروانی بابل
2mrahimi@mut.ac.ir
3دانشگاه صنعتی مالک اشتر، پژوهشکده علوم و فناوری شمال
چکیده مقاله
در صنعت، هیدروژن اغلب از طریق ریفرمرهای بخار تولید می‌شود. سیستم‌های دارای ریفرمر متانولی نیازمند مخازن گاز تحت فشار بوده و در دماهای ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی‌گراد کار می‌کنند. این سیستم‌ها به دلیل هزینه پایین و بهره‌وری بالا، مزایای بسیاری در سیستم‌های پیل سوختی دارند. با این حال، چالش‌هایی مانند افزایش راندمان تولید هیدروژن و کاهش تولید مونوکسیدکربن وجود دارد. با استفاده از شبیه‌سازی دینامیک سیالات محاسباتی که رفتار سیال را در مسیر حرکت آن مدل می‌کند، می‌توان به بررسی این چالش‌ها پرداخت. در این تحقیق، ابتدا کد udf نوشته شده اعتبارسنجی شده است و سپس به بررسی میزان تولید محصولات واکنش و مصرف واکنش‌دهنده‌ها با توجه به دینامیک سیالات محاسباتی و همچنین تأثیر پارامتر فیزیکی بر نرخ تولید هیدروژن در یک ریفرمر متانولی با 14 لوله پرداخته شده است. نتایج نشان می‌دهد تولید هیدروژن در لوله های میانی به دلیل افزایش سرعت سیال پایین تر لوله های اطراف است که میتوان با یکسان سازی سرعت ناشی از افزایش قطر لوله های میانی راندمان ریفرمر را افزایش داد.
کلیدواژه ها
ریفرمر متانولی، پیل سوختی، انرژی پاک، هیدروژن، دینامیک سیالات محاسباتی
وضعیت: پذیرفته شده برای ارائه شفاهی