1772 KB42 KB199920252014Liu, RuixiangLiu, YongqiLiu, ZeyanQi, XiaoniXu, Hongqinletnik:60številka:7/8str. 495-505, SI 91ISSN:0039-2480COBISSID:13571611URN:URN:NBN:SI:doc-UVZ8WD2KenZveza strojnih inženirjev in tehnikov Slovenije et al.Strojniški vestnikmetanmodeliranjereaktorjirevne zmesismer tokatermična oksidacijazrakModeling thermal oxidation of coal mine methane in a non-catalytic reverse-flow reactor|Inspired by detailed designs of industrial porous burners, the combustion of methane%air mixtures in a non-catalytic reverse-flow reactor was studied numerically. The governing equations are the unsteady state equations of conservation of mass and chemical species, with separate energy equations for the solid and gas phases. These equations were solved using the commercial CFD code Fluent. In order to reveal the actual thermal oxidation in porous media, the user defined function (UDF) is used to extend the ability of FLUENT. The model has been used to investigate the effects of operating conditions such as the mixture inlet approach velocity (0.15 to 0.8 m/s) and methane concentration (0.3 to 0.7%) on the oxidation of methane within non-catalytic reactors packed with ceramic monolith blocks under adiabatic conditions. The calculated values of methane conversion showed good agreement with the corresponding available experimental data. Moreover temperature distribution characteristics in the oxidation bed were studied in order to maintain the autothermicity of TFRR with a high enough temperature in the hot zoneMetan iz premogovnikov ni le toplogredni plin, neizkoriščen je tudi izgubljen vir energije. Zaradi zelo nizkih koncentracij CH4 se kot najobetavnejša rešitev kaže avtotermično zgorevanje v reaktorjih z izmenjevanjem smeri toka. Večina dosedanjih študij je bila posvečena katalitičnemu zgorevanju v katalitičnih reaktorjih z izmenjavanjem smeri toka (CFRR). Ekonomsko in tehnično najprimernejša rešitev za izkoriščanje toplotne energije pa so termični reaktorji z izmenjevanjem smeri toka (TFRR). Nekatalitična oksidacija v TFRR je zato pogosto privlačna alternativa. Tovrstni reaktorji so že dolgo v uporabi, npr. za homogeno kurjenje hlapnih organskih spojin (VOC). Med zgorevanjem VOC in oksidacijo metana iz prezračevalnih sistemov v reaktorjih z izmenjevanjem smeri toka obstajajo očitne razlike. Termično zgorevanje v TFRR mora potekati pri pogojih, ki ne sprožajo čezmernega nastajanja NOx, t.j. maksimalna temperatura v reaktorju je lahko največ 1300 °C. Uporaba TFRR za kurjenje revnih zmesi metana zato zahteva podrobno preučitev delovnih pogojevTEXTznanstveno časopisjejournalsSlovenian National E-content AggregatorNational and University Library of SloveniaUniverza v Ljubljani, Fakulteta za strojništvo