技术特征：
1.一种co
2-ch4重整泡沫反应器，其特征在于：反应器长度l＝0.08m，孔隙率φ＝0.84，孔径d＝2.5mm。2.一种co
2-ch4重整泡沫反应器，其特征在于：反应器的太阳入射端呈抛物线内凹结构。3.根据权利要求2所述的co
2-ch4重整泡沫反应器，其特征在于：反应器长度l＝0.08m，孔隙率φ＝0.85，孔径d＝2.5mm，内凹深度h＝16mm。4.一种co
2-ch4重整泡沫反应器的优化设计方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)以最大能量转化效率为目标，在给定的参数取值范围内，通过四次响应面模型及多岛遗传算法优化得到最佳均布式平面泡沫反应器，参数包括反应器长度l、孔隙率φ和孔径d；(2)将最佳均布式平面泡沫反应器整形为太阳入射端呈抛物线内凹结构，确定能量转化效率最高时的内凹深度h。5.根据权利要求4所述的co
2-ch4重整泡沫反应器的优化设计方法，其特征在于：步骤(1)包括：(1-1)在给定的参数取值范围内随机抽取若干样本点；(1-2)建立热非平衡模型，将固体域与流体域空间重叠，通过仿真计算得到不同样本点参数下泡沫反应器的能量转化效率；(1-3)建立四次响应面模型，以样本点参数作为输入，以仿真计算得到的能量转化效率作为输出进行多项式拟合；(1-4)通过多岛遗传算法，对四次响应面模型的计算结果进行优化，确定全局最优解。6.根据权利要求5所述的co
2-ch4重整泡沫反应器的优化设计方法，其特征在于：步骤(1-2)中，多孔泡沫的连续性方程为多孔泡沫的动量守恒方程为
▽
(
·
)表示对应物理量的梯度，ρ
f
表示流体密度，表示流速，μ表示流体粘性系数，p表示混合气体分压，表示多孔泡沫的动量源项；热非平衡模型中流体域的能量守恒方程为c
p,t
为流体比热容，t
f
为流体温度，λ
eff,f
为流体等效导热系数，h
i
为流体各组分的换热系数，为流体各组分的质量扩散通量；s
f
表示流体总源项；热非平衡模型中固体域的能量守恒方程为
▽
(ρ
s c
p,s t
s
)＝
▽
(λ
eff,s
▽
t
s
)+s
s
ρ
s
表示固体域的密度，c
p,s
表示固体域的比热容，t
s
表示固体域的温度，λ
eff,s
为固体域等效导热系数，s
s
表示固体总源项。7.根据权利要求5所述的co
2-ch4重整泡沫反应器的优化设计方法，其特征在于：步骤(1-4)，在多岛遗传算法中，目标函数为其中x1、x2、x3分别代表φ、d、l三个设计参数，η表示燃料转化效率，c为常数。
8.根据权利要求5所述的co
2-ch4重整泡沫反应器的优化设计方法，其特征在于：步骤(1-4)中，多岛遗传算法初始参数根据上表进行设置。9.根据权利要求4所述的co
2-ch4重整泡沫反应器的优化设计方法，其特征在于：反应器长度l取值范围为0.04～0.08m，孔隙率φ取值范围为0.7～0.95，孔径d取值范围为1～5mm。10.根据权利要求4至9中任一项所述的co
2-ch4重整泡沫反应器的优化设计方法，其特征在于：步骤(2)中，确定内凹深度h后，再改变孔隙率φ，重新确定能量转化效率最高时的孔隙率φ。
技术总结
本发明公开了一种CO
技术研发人员：刘向雷 程博
受保护的技术使用者：南京航空航天大学
技术研发日：2022.03.11
技术公布日：2022/6/28