| 摘要 | 第2-3页 |
| Abstract | 第3-4页 |
| 第一章 前言 | 第7-9页 |
| 1.1 研究背景 | 第7-8页 |
| 1.2 研究的主要内容 | 第8-9页 |
| 第二章 文献综述 | 第9-17页 |
| 2.1 甲烷化工艺 | 第9-10页 |
| 2.2 甲烷化反应热力学与动力学分析 | 第10-12页 |
| 2.2.1 甲烷化反应及热力学分析 | 第10-11页 |
| 2.2.2 甲烷化反应动力学模型研究进展 | 第11-12页 |
| 2.3 三维随机填充固定床研究进展 | 第12-13页 |
| 2.4 CFD技术在固定床反应器模拟中的应用 | 第13-15页 |
| 2.4.1 计算流体力学(CFD) | 第13页 |
| 2.4.2 固定床反应器CFD模拟进展 | 第13-15页 |
| 2.5 反应器结构强度研究进展 | 第15-17页 |
| 第三章 三维随机填充球床建模、空隙率分布及流动规律研究 | 第17-32页 |
| 3.1 三维随机填充球床简述 | 第17页 |
| 3.2 PFC3D与随机填充床三维建模 | 第17-20页 |
| 3.3 床层空隙率分布函数 | 第20-25页 |
| 3.3.1 等径有序填充球床与空隙率 | 第20-21页 |
| 3.3.2 变径随机填充球床与空隙率 | 第21-25页 |
| 3.4 三维随机填充球床内的流动特性分析 | 第25-31页 |
| 3.4.1 边界条件 | 第25页 |
| 3.4.2 模拟结果与分析 | 第25-31页 |
| 3.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第四章 甲烷化反应器内流体流动数值模拟与结构优化 | 第32-42页 |
| 4.1 甲烷化固定床反应器冷态模型建立 | 第33-36页 |
| 4.1.1 物理模型 | 第33-34页 |
| 4.1.2 数学模型 | 第34页 |
| 4.1.3 网格划分 | 第34-35页 |
| 4.1.4 边界条件 | 第35-36页 |
| 4.2 冷态模拟结果与分析 | 第36-40页 |
| 4.2.1 流动规律分析 | 第36-38页 |
| 4.2.2 反应器内非理想流动分析 | 第38-39页 |
| 4.2.3 基于流量分配均匀的反应器结构优化 | 第39-40页 |
| 4.3 本章小结 | 第40-42页 |
| 第五章 甲烷化反应器内反应过程数值模拟及甲烷化影响因素分析 | 第42-55页 |
| 5.1 甲烷化固定床反应器热态模型建立 | 第42-45页 |
| 5.1.1 甲烷化反应动力学模型 | 第42-43页 |
| 5.1.2 控制方程 | 第43页 |
| 5.1.3 边界条件 | 第43-44页 |
| 5.1.4 计算参数设置 | 第44页 |
| 5.1.5 模型有效性验证 | 第44-45页 |
| 5.2 反应器内场分布提取 | 第45-48页 |
| 5.2.1 温度场分布规律 | 第45-47页 |
| 5.2.2 组分浓度分布规律 | 第47-48页 |
| 5.2.3 “空隙率-流速-温度”关联关系 | 第48页 |
| 5.3 甲烷化影响因素分析 | 第48-52页 |
| 5.3.1 操作参数对反应过程的影响 | 第48-52页 |
| 5.3.2 结构参数对甲烷化的影响 | 第52页 |
| 5.4 本章小结 | 第52-55页 |
| 第六章 多场耦合下甲烷化反应器结构强度分析 | 第55-61页 |
| 6.1 反应器流固耦合研究进展 | 第55-56页 |
| 6.2 反应器材料及固体域数学模型 | 第56页 |
| 6.3 多场耦合模拟结果分析 | 第56-60页 |
| 6.3.1 流体域场分布 | 第56-57页 |
| 6.3.2 固体域温度分布 | 第57-58页 |
| 6.3.3 温度分布不均对结构强度的影响 | 第58-60页 |
| 6.4 本章小结 | 第60-61页 |
| 第七章 结论与展望 | 第61-65页 |
| 7.1 结论 | 第61-63页 |
| 7.2 展望 | 第63-65页 |
| 参考文献 | 第65-69页 |
| 附录 | 第69-72页 |
| 附录1 随机填充球床生成程序 | 第69-70页 |
| 附录2 APDL参数化批量球堆积程序 | 第70-71页 |
| 附录3 甲烷化反应动力学方程 | 第71-72页 |
| 攻读硕士学位期间取得的学术成果 | 第72-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |